БП компьютера – цвета проводов, напряжение на разъемах

Из блока питания компьютера выходит толстый жгут проводов разного цвета и на первый взгляд, кажется, что разобраться с распиновкой разъемов невозможно.

Но если знать правила цветовой маркировки проводов, выходящих из блока питания, то станет понятно, что означает цвет каждого провода, какое напряжение на нем присутствует и к каким узлам компьютера провода подключаются.

Цветовая распиновка разъемов БП компьютера

В современных компьютерах применяются Блоки питания АТХ, а для подачи напряжения на материнскую плату используется 20 или 24 контактный разъём. 20 контактный разъем питания использовался при переходе со стандарта АТ на АТХ. С появлением на материнских платах шины PCI-Express, на Блоки питания стали устанавливать 24 контактные разъемы.

20 контактный разъем отличается от 24 контактного разъема отсутствием контактов с номерами 11, 12, 23 и 24. На эти контакты в 24 контактном разъеме подается продублированное уже имеющееся на других контактах напряжение.

Контакт 20 (белый провод) ранее служил для подачи −5 В в источниках питания компьютеров ATX версий до 1.2. В настоящее время это напряжение для работы материнской платы не требуется, поэтому в современных источниках питания не формируется и контакт 20, как правило, свободный.

Иногда блоки питания комплектуются универсальным разъемом для подключения к материнской плате. Разъем состоит из двух. Один является двадцати контактным, а второй – четырехконтактный (с номерами контактов 11, 12, 23 и 24), который можно пристегнут к двадцати контактному разъему и, получится уже 24 контактный.

Так что если будете менять материнскую плату, для подключения которой нужен не 20, а 24 контактный разъем, то стоит обратить внимание, вполне возможно подойдет и старый блок питания, если в его наборе разъемов есть универсальный 20+4 контактный.

В современных Блоках питания АТХ, для подачи напряжения +12 В бывают еще вспомогательные 4, 6 и 8 контактные разъемы. Они служат для подачи дополнительного питающего напряжения на процессор и видеокарту.

Как видно на фото, питающий проводник +12 В имеет желтый цвет с черной долевой полосой.

Для питания жестких и SSD дисков в настоящее время применяется разъем типа Serial ATA. Напряжения и номера контактов показаны на фотографии.

Морально устаревшие разъемы БП

Этот 4 контактный разъем ранее устанавливался в БП для питания флоппи-дисковода, предназначенного для чтения и записи с 3,5 дюймовых дискет. В настоящее время можно встретить только в старых моделях компьютеров.

В современные компьютеры дисководы Floppy disk не устанавливаются, так как они морально устарели.

Четырехконтактный разъем на фото, является самым долго применяемым, но уже морально устарел. Он служил для подачи питающего напряжения +5 и +12 В на съемные устройства, винчестеры, дисководы. В настоящее время вместо него в БП устанавливается разъем типа Serial ATA.

Системные блоки первых персональных компьютеров комплектовались Блоками питания типа АТ. К материнской плате подходил один разъем, состоящий из двух половинок. Его надо было вставлять таким образом, чтобы черные провода были рядом. Питающее напряжение в эти Блоки питания подавалось через выключатель, который устанавливался на лицевой панели системного блока. Тем не менее, по выводу PG, сигналом с материнской платы имелась возможность включать и выключать Блок питания.

В настоящее время Блоки питания АТ практически вышли из эксплуатации, однако их с успехом можно использовать для питания любых других устройств, например, для питания ноутбука от сети, в случае выхода из строя его штатного блока питания, запитать паяльник на 12 В, или низковольтные лампочки, светодиодные ленты и многое другое. Главное не забывать, что Блок питания АТ, как и любой импульсный блок питания, не допускается включать в сеть без внешней нагрузки.

Справочная таблица цветовой маркировки,

величины напряжений и размаха пульсаций на разъемах БП

Провода одного цвета, выходящие из блока питания компьютера, припаяны внутри к одной дорожке печатной платы, то есть соединены параллельно. Поэтому напряжение на всех провода одного цвета одинаковой величины.

Напряжение +5 В SB (Stand-by) – (провод фиолетового цвета) вырабатывает встроенный в БП самостоятельный маломощный источник питания выполненный на одном полевом транзисторе и трансформаторе. Это напряжение обеспечивает работу компьютера в дежурном режиме и служит только для запуска БП. Когда компьютер работает, то наличие или отсутствие напряжения +5 В SB роли не играет. Благодаря +5 В SB компьютер можно запустить нажатием кнопки «Пуск» на системном блоке или дистанционно, например, с Блока бесперебойного питания в случае продолжительного отсутствия питающего напряжения 220 В.

Напряжение +5 В PG (Power Good) – появляется на сером проводе БП через 0,1-0,5 секунд в случае его исправности после самотестирования и служит разрешающим сигналом для работы материнской платы.

При измерении напряжений «минусовой» конец щупа подсоединяется к черному проводу (общему), а «плюсовой» – к контактам в разъеме. Можно проводить измерения выходных напряжений непосредственно в работающем компьютере.

Напряжение минус 12 В (провод синего цвета) необходимо только для питания интерфейса RS-232, который в современные компьютеры не устанавливают. Поэтому в блоках питания последних моделей это напряжение может отсутствовать.

Отклонение питающих напряжений от номинальных значений не должно превышать значений, приведенных в таблице.

При измерении напряжения на проводах блока питания, он должен быть обязательно подключен к нагрузке, например, к материнской плате или самодельному блоку нагрузок.

Установка в БП компьютера

дополнительного разъема для видеокарты

Иногда бывают, казалось бы, безвыходные ситуации. Например, Вы купили современную видеокарту, решили установить в компьютер. Нужный слот на материнской плате для установки видеокарты есть, а подходящего разъема на проводах, для дополнительного питания видеокарты, идущих от блока питания нет. Можно купить переходник, заменить блок питания целиком, а можно самостоятельно установить на блок питания дополнительный разъем для питания видеокарты. Это простая задача, главное иметь подходящий разъем, его можно взять от неисправного блока питания.

Сначала нужно подготовить провода, идущие от разъемов для соединения со сдвигом, как показано на фотографии. Дополнительный разъем для питания видеокарты можно присоединить к проводам, идущим, например, от блока питания на дисковод А. Можно присоединиться и к любым другим проводам нужного цвета, но с таким расчетом, чтобы хватило длины для подключения видеокарты, и желательно, чтобы к ним ничего больше не было подключено. Черные провода (общие) дополнительного разъема для питания видеокарты соединяются с черным проводом, а желтые (+12 В), соответственно с проводом желтого цвета.

Провода, идущие от дополнительного разъема для питания видеокарты, плотно обвиваются не менее чем тремя витками вокруг провода, к которому они присоединяются. Если есть возможность, то лучше соединения пропаять паяльником. Но и без пайки в данном случае контакт будет достаточно надежным.

Завершается работа по установке дополнительного разъема для питания видеокарты изолированием места соединения, несколько витков и можно подключать видеокарту к блоку питания. Благодаря тому, что места скруток сделаны на удалении друг от друга, каждую скрутку изолировать по отдельности нет необходимости. Достаточно покрыть изоляцией только участок, на котором оголены провода.

Доработка разъема БП

для подключения материнской платы

При выходе из строя материнской платы или модернизации (апгрейде) компьютера, связанного с заменой материнской платы, неоднократно приходилось сталкиваться с отсутствием у блока питания разъема для подачи питающего напряжения с 24 контактами.

Имеющийся разъем на 20 контактов хорошо вставлялся с материнскую плату, но работать компьютер при таком подключении не мог. Необходим был специальный переходник или замена блока питания, что являлось дорогим удовольствием.

Но можно сэкономить, если немного самому поработать руками. У блока питания, как правило, есть много незадействованных разъемов, среди них может быть и четырех, шести или восьми контактный. Четырехконтактный разъем, как на фотографии выше, отлично вставляется в ответную часть разъема на материнской плате, которая осталась незанятой при установке 20 контактного разъема.

Обратите внимание, как в разъеме, идущем от блока питания компьютера, так и в ответной части на материнской плате каждый контакт имеет свой ключ, исключающий неправильное подключение. У некоторых изоляторов контактов форма с прямыми углами, а у иных углы срезаны. Нужно разъем сориентировать, чтобы он входил. Если не получится подобрать положение, то срезать мешающий угол.

По отдельности как 20 контактный, так и 4 контактный разъемы вставляются хорошо, а вместе не вставляются, мешают друг другу. Но если немного сточить соприкасаемые стороны обоих разъемов напильником или наждачной бумагой, то хорошо вставятся.

После подгонки корпусов разъемов можно приступать к присоединению проводов 4 контактного разъема к проводам 20 контактного. Цвета проводов дополнительного 4 контактного разъема отличаются от стандартного, поэтому на них не нужно обращать внимания и соединить, как показано на фотографии.

Будьте крайне внимательными, ошибки недопустимы, сгорит материнская плата! Ближний левый, контакт №23, на фото черный, подсоединяется к красному проводу (+5 В). Ближний правый №24, на фото желтый, подсоединяется к черному проводу (GND). Дальний левый, контакт №11, на фото черный, подсоединяется к желтому проводу (+12 В). Дальний правый, контакт №12, на фото желтый, подсоединяется к оранжевому проводу (+3,3 В).

Осталось покрыть места соединения несколькими витками изоляционной ленты и новый разъем будет готов к работе.

Для того, чтобы не задумываться как правильно устанавливать сборный разъем в разъем материнской платы следует нанести с помощью маркера метку.

Как на БП компьютера

подается питающее напряжение от электросети

Для того чтобы постоянные напряжения появились на цветных проводах блока питания, на его вход нужно подать питающее напряжение. Для этого на стенке, где обычно установлен кулер, имеется трехконтактный разъем. На фотографии этот разъем справа вверху. В нем есть три штыря. На крайние с помощью сетевого шнура подается питающее напряжение, а средний является заземляющим, и он через сетевой шнур при его подключении соединяется с заземляющим контактом электрической розетки. Ниже на некоторых Блоках питания, например на этом, установлен сетевой выключатель.

В домах старой постройки электропроводка выполнена без заземляющего контура, в этом случае заземляющий проводник компьютера остается не подключенным. Опыт эксплуатации компьютеров показал, что если заземляющий проводник не подключен, то это на работу компьютера в целом не сказывается.

Сетевой шнур для подключения Блока питания к электросети представляет собой трехжильный кабель, на одном конце которого имеется трех контактный разъем для подключения непосредственно к Блоку питания. На втором конце кабеля установлена вилка C6 с круглыми штырями диаметром 4,8 мм с заземляющим контактом в виде металлических полосок по бокам ее корпуса.

Если вскрыть пластмассовую оболочку кабеля, то можно увидеть три цветных провода. Желто — зеленый – является заземляющим, а по коричневому и синему (могут быть и другого цвета), подается питающее напряжение 220В.

Желто — зеленый провод в вилке С6 присоединяется к заземляющим боковым полоскам. Так что если придется заменять вилку, не забудьте об этом. Все о электрических вилках и правилах их подключения можете узнать из статьи сайта «Электрическая вилка».

О сечении проводов, выходящих из БП компьютера

Хотя токи, которые может отдавать в нагрузку блок питания, составляют десятки ампер, сечение выходящих проводников, как правило, составляет всего 0,5 мм², что допускает передачу тока по одному проводнику величиной до 3 А. Более подробно о нагрузочной способности проводов Вы можете узнать из статьи «О выборе сечения провода для электропроводки». Однако все провода одного цвета запаяны на печатной плате в одну точку, и если блок или модуль в компьютере потребляет больший, чем 3 А ток, через разъем подводится напряжение по нескольким проводам, включенным параллельно. Например к материнской плате напряжение +3,3 В и +5 В подводится по четырем проводам. Таким образом, обеспечивается подача тока на материнскую плату до 12 А.

пошаговая инструкция выполнения, необходимые инструменты и материалы

Современные технологии повлияли на то, что практически в каждом доме установлен компьютер или ноутбук, который соединен со Всемирной паутиной. Для беспрепятственного выхода в интернет пользователи часто используют мощный 3G-модем, который в определенных условиях плохо ловит Сеть. Не каждый человек может купить специализированную усиленную антенну, из-за чего возникает необходимость соорудить USB-удлинитель своими руками.

Принцип работы

Чтобы соорудить качественный USB-удлинитель своими руками, нужно знать, как он работает. Первым делом мастер обязательно определяется с длиной будущего изделия. При помощи стандартного удлинителя можно подключить удаленные устройства на расстоянии 5 метров и более. Эксперты описывают такие приспособления как пассивные изделия. Но в большинстве случаев такой длины не хватает для решения поставленной задачи, так как не всегда есть возможность расположить принтер, сканер или любое другое периферийное устройство в непосредственной близости к компьютеру. Устранить проблему можно в том случае, если изготовить USB-удлинитель своими руками. Специальная схема позволяет многократно усилить сигнал, за счет чего можно подключить любой агрегат, который расположен на расстоянии 50 метров от ПК. Для достижения желаемого результата необходимо использовать протокол USB 2.0. Удлинитель стабильно функционирует без установки дополнительных программ, что никак не влияет на состояние компьютера.

Ключевые моменты

Первым делом необходимо отметить, что изготовить своими руками USB-удлинитель можно только в том случае, если мастер уже имеет минимальный опыт обращения с радиотехникой и электроприборами. В противном случае лучше не тратить свободное время, а сразу приобрести уже готовое изделие в специализированном магазине. Для работы обязательно понадобится классический кабель USB небольшой длины. Лучше всего, если в нем будет специальный ферритовый сердечник, который будет качественно гасить поступающие высокочастотные помехи. Такой отрезок материала можно купить на любом радиорынке по символической цене. Для работы также понадобится кабель UTP, относящийся к высоким категориям (5е, 6, 6е). От этого напрямую будет зависеть скорость функционирования устройств на противоположном конце.

Заводские модели

Если мастер не может изготовить своими руками USB-удлинитель на 15 метров, тогда лучше купить уже готовое изделие. Специализированные модели включают сразу два порта, что существенно снижает падение напряжения в проводниках. Такие удлинители активно используются многими пользователями для подключения внешних оптических приводов, модемов, а также других гаджетов. Кроме них в продаже можно встретить активные удлинители, в которых производители предусмотрели наличие сигнала схема-повторитель.

Рабочие параметры

Изготовленный своими руками USB-удлинитель с питанием позволяет подключить изделия на большом расстоянии. Мастеру нужно учитывать тот факт, что от длины зависит качество передаваемой информации. Заводские модели имеют длину максимум 5 метров, а вот самодельные кабели могут достигать 50 метров. Отдельное внимание всегда нужно уделять затуханию. Сам провод состоит из четырех медных проводков, два из которых отвечают за питание, а остальные проводят сигнал. Все они заключены в специальную оплетку, которая качественно экранирует передачу данных от внешних электромагнитных сигналов. Стоит отметить, что разные концы кабеля физически ориентированы. При помощи кабеля формируется интерфейс для обмена информацией между USB-хвостом и любым другим устройством.

Классическая схема

Чтобы соорудить своими руками удлинитель USB, необходимо заранее подготовить кусачки либо ножницы для разрезания кабеля. Качественная зачистка проводов осуществляется специальными приспособлениями, но при их отсутствии можно обойтись классическим кухонным ножом. Надежная фиксация осуществляется паяльником, канифолью и припоем. Стоит отметить, что в этом случае скрутки просто недопустимы, так как присутствует большое сопротивление. Для изоляции мест спайки можно задействовать термоусадочные трубки. Также подойдет обычная изолирующая лента. Первым делом мастеру предстоит разрезать кабель на отрезки требуемой длины и частить все концы. Стандартный USB-кабель состоит из четырех проводников, а вот UTP — из восьми. Каждая пара по отдельности припаивается к проводнику ЮСБ, но с соблюдением расцветки. На финальном этапе обязательно нужно проверить, не осталось ли разорванных участков. Термоусадочные трубки сдвигаются к местам пайки и нагреваются строительным феном до полного прилегания. После полного остывания все проводники собираются в единый пучок и снова изолируются. Перед первым подключением изготовленного своими руками удлинителя USB необходимо проверить все контакты при помощи тестера.

Изделие с дополнительным питанием

Если мастер планирует сделать USB-удлинитель своими руками усовершенствованного типа, тогда ему нужно придерживаться всех рекомендаций специалистов. Кабель с дополнительным питанием отлично подходит в том случае, если длина готового изделия будет больше 15 метров. Классический вариант в такой ситуации будет крайне нестабильным. Все манипуляции практически совпадают с традиционным способом изготовления удлинителя, только красный провод от компьютера не подключают к гнезду, а подают на него дополнительные 5 В от внешнего источника. Этот вариант изготовления USB-удлинителя для модема своими руками высоко ценится среди специалистов, так как качество итогового подключения находится на самом высоком уровне.

Работа с витой парой

Для работы понадобится достаточное количество провода, экранированная фольга, термоусадочная трубка, два разъема по типу AM и AF, а также изолента. Также нужно подготовить паяльник, бокорезы, нож, флюс, припой. Процесс изготовления удлинителя USB по витой паре своими руками начинается со спаривания и выравнивания концов провода. При помощи ножа аккуратно снимают верхнюю оболочку вместе с фольгой на расстоянии максимум один сантиметр. Соединение проводов должно осуществляться по следующей схеме: зелено-белый — с оранжево-белым, зеленый — с оранжевым. Все тщательно припаивается. Необходимо заранее разрезать термоусадочную трубку на несколько частей по 5 см. Каждый отрезок надевается на витую пару. После проверки тестером можно включать модем.

Эффективное усиление сигнала

Для реализации этой идеи мастеру понадобится небольшой лист алюминия. Если этого материала нет в наличии, тогда можно задействовать обычную фольгу. Также понадобится удлинитель и подручные инструменты. Лист металла необходимо изогнуть в небольшую дугу, что усилит прием. По центру нужно соорудить крепление для модема. Подготовленную конструкцию фиксируют за пределами окна. Рефлектор обязательно нужно направить в сторону вышки главного оператора. Модем крепят к держателю и подключают удлинитель. Такое изделие прекрасно подойдет для усиления сигнала. Стоит отметить, что этот вариант не подходит для тех, кто проживает в квартире на первом этаже, так как злоумышленники могут просто украсть оборудование. В ночное время конструкцию лучше прятать. Можно купить и готовое изделие, которое предназначено для усиления сигнала. Выбор всегда зависит от пожеланий самого пользователя.

По каким контактам идет питание usb. Распиновка USB разъема: USB, mini-USB, micro-USB

Сейчас в устройствах можно часто встретить разъёмы usb (ю-эс-би, англ. Universal Serial Bus — «универсальная
последовательная шина»). Из за случайного механического повреждения, например, во время нахождения устройства в режиме зарядки часто встречается такая неисправность — как обрыв micro usb разъема. О том, как перепаять micro usb разъем самостоятельно вы узнаете в статье ниже.

Если вы любите мастерить и умеете обращаться с паяльником, то вам не составит труда перепаять micro usb разъем на планшете самостоятельно. Для этого нам понадобятся инструменты: паяльник на 25 Ватт, припой, легко плавкое олово, пинцет, маленькая фигурная отвертка, скальпель или нож с тонким лезвием, увеличительное стекло.

Как разобрать планшет (телефон, ноутбук)?

Самое главное — всё делаем осторожно и аккуратно!

Для разборки нам необходимо:

1. Набор отвёрток;
2. Пинцет;
3. Скальпель или нож;
4. Паяльник.

Порядок действий.

Шаг 1.
Открутить все крепежные винты на планшете или телефоне, снять заднюю крышку аккуратно поддеваем ножом или скальпелем, тем самым освобождая фиксаторы корпуса из пазов, наклоняя лезвие в сторону экрана.

Шаг 2.
После того как сняли крышку на планшете (телефоне), необходимо заземлить паяльник, припаять провод к общему корпусу (минусу) и затем второй конец провода к корпусу самого паяльника. Это необходимо сделать для того чтобы, обезопасить планшет от случайного статического электричества, которое может вывести его электронные компоненты из строя. А также следует сделать антистатический браслет и также заземлить его.

Шаг 4.
После этого откручиваем все крепежные винты на плате и переворачиваем ее, тем самым мы доберёмся непосредственно к самому micro usb разъему.

Список неисправностей USB разъема

1. Micro usb разъем пришел в не годность.

В случае если разъем пришел в негодность и дальнейший ремонт его невозможен, то его следует заменить. Для этого нам необходимо найти заведомо исправный, можно воспользоваться не нужным или неисправным сотовым телефоном и отпаять micro usb разъем с телефона. Для этого берём скальпель и просовываем его между платой и разъемом, нагревая крепёжные лепестки micro usb разъема, постепенно приподнимая одну сторону, затем другую. Далее, после того как крепёжные лепестки будут отпаяны от платы, нужно взять пинцет, так как разъем быстро нагревается его не следует перегревать, потому что пластмассовые детали micro usb разъема могут расплавиться и деформироваться. После этого отпаиваем выводы разъема, их следует нагревать все одновременно. Обратите внимание на монтаж, smd детали могут находиться вблизи разъема и при не аккуратной пайке они могут быть выпаяны или сожжены, будьте внимательны и потому жало паяльника должно быть тонким. Последовательность распайке разъема одинаковый и демонтаж micro usb разъема на планшете следует выполнить по аналогичному способу.

2.Micro usb разъем исправный, но оторван от основной платы.

В этом случае стоит обратить внимание на целостность самих дорожек, для этого берём увеличительное стекло и осматриваем монтаж, если дорожки целые на плате, то хорошо, если же нет, значит, придётся их восстанавливать. Необходимо найти все концы оторванных дорожек и аккуратно зачистить с помощью скальпеля (очистить лак), затем залудить паяльником. После этого берём сам micro usb разъем и припаиваем крепёжные лепестки разъема к плате, советую до пайки предварительно приклеить разъем к плате, это уменьшит вероятность повторного обрыва. Осталось за малым, припаять вывода, если дорожки целые то это не составит труда, но если же нет, делаем следующее: берём тонкие медные проводки (одно волосика многожильного тонкого провода) и припаиваем между выводами дорожек и разъема. В случае если по какой то причине не удалось восстановить все дорожки (оборвана дорожка под электронной деталью и нет возможности отследить её нахождение). В этом случае можно будет сделать только для зарядке планшета, при этом нам нужно восстановить лишь две дорожки, два крайних вывода на micro usb разъема, единственный недостаток, это отсутствие возможности подключение планшета к компьютеру и внешних устройств.

Интерфейс USB (универсальная последовательная шина) активно используется уже 2 десятилетия, и за это время было создано несколько стандартов. Впервые это произошло в 1997 году, когда на материнских платах появился соответствующий разъем. Сегодня речь пойдет о стандартах и распиновке USB, но сначала необходимо отметить преимущества
шины.

Одним из главных среди них является поддержка Plug & Play. Сейчас после подключения девайса уже не требуется вручную устанавливать нужные драйвера и производить перезагрузку персонального компьютера.

Шина не только позволяет передавать информацию, но и обеспечивает питанием подключенное устройство. В результате появилась возможность
создавать мобильные сетевые и звуковые карты, а также другие виды контролеров.

Версии USB

В настоящее время создано 3 стандарта
этого интерфейса. Основные отличия между ними заключаются не в распиновке разъема USB, а d скорости обмена информацией. При этом обеспечивается совместимость новых версий с предыдущими, что значительно облегчило жизнь пользователям.

Тип 1.1

Этот стандарт способен обеспечить скорость передачи
информации до 12 Мб/с. Во время его создания это был хороший показатель, но все же существовал более скоростной интерфейс- IEEE 1394 или FireWire (до 400 Мб/с), разработанный компанией Apple. Однако ЮСБ 1.1 получил довольно широкое распространение и применялся на протяжении нескольких лет.

Среди основных характеристик данной спецификации следует отметить:

• Возможность подключения более 100 устройств, в том числе и хабы.
• Максимальная длина шнура 3 м.
• Показатель напряжения шины составляет 5 В, а ток нагрузки — 0,5 А.

Тип 2.0

С появление сложных девайсов, например, цифровых фотокамер, возникла необходимость в более быстром интерфейсе. В результате появилась версия USB 2.0, который обеспечил скорость передачи информации до 480 Мб/с. Наличие аппаратной совместимости
со стандартом 1.1 позволяет использовать старые устройства, но пропускная способность шины в такой ситуации резко снижается.

Следует учесть тот факт, что реальная пропускная способность ЮСБ 2.0 значительно отличалась от указанной в спецификации. Связано это с реализацией работы протокола, допускающего задержки в передаче пакетов данных. За последние годы появилась масса девайсов, для нормальной работы которых требовалась большая пропускная способность
шина.

Тип 3.0

Это новый стандарт, массовое распространение которого началось в 2010 году. Он позволяет передавать информацию со скоростью до 5 Гб/с. Хотя распиновка ЮСБ разъема 3.0 и имеет некоторые отличия от 2-й версии, они полностью совместимы. Чтобы различать коннекторы этих стандартов, гнезда и штекера USB 3.0 маркируются синим цветом.

Также существуют определенные несоответствия
в распайке разъемов. Показатель номинального тока увеличен до 0.9 А. В результате увеличилось количество периферийных устройств, для работы которых уже не требуется отдельный источник питания. Имеют собственную классификацию и коннекторы ЮСБ:

• Тип A предназначен для подключения к гнезду, установленному на материнской плате компьютера или хабе.
• Тип B используется в периферийных устройствах (принтерах).

Коннекторы второго типа имеют довольно большие размеры и не могут быть установлены на портативные гаджеты. Для исправления ситуации были созданы стандарты micro- и мини ЮСБ.

Распиновка разъемов USB 2.0 (типы, А и В)

Так как коннекторы первых версий универсальной последовательной шины не отличаются физически, то достаточно знать распайку последнего стандарта. На первый контакт подается питание в 5 В, а для передачи сигнала задействованы 2-й и 3-й провода. Распиновка USB кабеля по цветам выглядит следующим образом:

• 1 — красный.
• 2 — белый.
• 3 — зеленый.
• 4 — черный.

Распиновка разъема USB 3.0

В последней версии стандарта вместо 4 контактов используется 9. Цветовая схема распайки приведена на рисунке и имеет следующий вид:

• Назначение контактов с 1 по 4 аналогично предыдущей версии.
• 5−6 и 8−9 провода используются соответственно для передачи/приема данных по протоколу Super Speed.
• 7 — масса сигнальных проводов.

Разъемы типа В версии 3.0 несовместимы с предыдущими стандартами.

Распиновка mini-USB аналогична микро, но в третьей версии интерфейса применяется только разъем последнего типа. Micro-USB 2.0 имеет 5 контактов, однако, используется лишь 4. В последней версии количество проводов увеличено в 2 раза. Контакты 1−5 выполняют те же функции, что и в коннекторах прежнего стандарта, а остальные предназначены для решения следующих задач:

• 6−7 и 9−10 — соответственно для передачи/приема данных по высокоскоростному протоколу.
• 8 — земля информационных проводов.

​

Цоколевка микро-ЮСБ для зарядки

Хотя все мобильные гаджеты заряжаются через разъем USB, единого стандарта нет, и каждый производитель разработал собственную схему. Можно использовать любой адаптер питания для подзарядки аккумулятора. Например, в iPhone для этого необходимо соединить контакты 2, 3 с 4 посредством резистора с номинальным сопротивлением в 50 кОм, а с 5 — 75 кОм. У главного конкурента Samsung Galaxy распиновка микро-USB разъема для зарядки более простая. Потребуется поставить перемычку между контактами 2 и 3, а 4 соединить с 5 резистором в 200 кОм.

В связи с учебой за границей, пришлось пересесть полностью на ноутбук. С собой взял свою геймерскую мышку SS Kana. Само собой, проводная мышь не рассчитана на частые перемещения, со временем шнур стал заламываться у самого основания, все чаще контакт стал пропадать. В течение последних трех месяцев я старался поддерживать работоспособность мышки, даже перестал брать её на занятия, но наступил день П, и контакт пропал окончательно; никакие манипуляции уже не давали результата.
Мои Жадность за дорогую мышку и Лень идти покупать новую сплотились против меня и заставили чинить контакт. Сразу оговорюсь, что данную статью пишу пост-фактум, пошагово я ничего не записывал, но я покажу на примере, как это делается. Качество фотографий оставляет желать лучшего, но суть уловить можно.

Оборудование

Нож. Все. Изоленты или каких-нибудь инструментов у меня под рукой нет.
Обычный кухонный нож. Достаточно острый, чтобы без проблем резать изоляцию.
Первоначальный вариант включал в себя пайку казеным паяльником, полученным в универе, однако в силу некоторых обстоятельсв, которые я опишу далее, пришлось все переделывать заного.

Первоначальный вариант

Как я уже сказал, кабель переломился у самого основания. Чтобы хоть немного получить места, я обстрогал ножом штекер и зачистил все четыре провода. Оплетку кабеля скрутил и отвернул в сторону, после чего отправился в универ за паяльником. Мне дали старенький паяльник, катушку с миллиметровым припоем и баночку с флюсом. Опыт пайки у меня есть, поэтому получилось нормально. Единственный недостаток — так как все четыре провода очень короткие, расположены на одном уровне, а изоляции у меня не было, получилась своеобразная «розочка» из проводов, торчащих в разные стороны. Однако, пробный запуск оказался удачным — мышка ожила, и я, гордый собой, вернулся в общежитие.
Но там меня ждало разочарование. Не вдаваясь в подробности, у меня, скорее всего, коротнули черный и красный провода и ноут заблокировал USB-гнездо. Поэтому что бы я дальше не делал, мышка не реагировала.
Я, пытаясь разобраться, стал грешить на оплетку (что она коротит провода), даже отрезал её, он ничего не помогло. В итоге, я полностью отрезал вилку и решил сделать все по-новой. Стоило бы перезагрузить компьютер и попробовать снова, скорее всего, мышь бы заработала. Кто знает…

Соединение очень мелкое, нормальной камеры у меня нет. Просто все четыре провода торчат пучком из штекера и к каждому припаян соответствующий провод. Оплетка отрезана, т.к. я думал, что она коротит провода. Неважно.

Соединение кабелей

Уже под вечер я достал мышь из ящика стола и принялся за дело. Первым делом, я взял новую вилку от ненужного mini-USB кабеля.

USB-шнуры мало чем отличаются друг от друга — четыре провода (черный и красный для питания, белый и зеленый для информации) и оплётка. Поэтому любой USB-кабель подойдет.

При починке я использовал метод, описанный . Вкратце — многожильные кабели соединяются «лесенкой». Таким образом, провода не касаются друг-друга и соединение получается тоньше.
На примере оставшегося куска провода я покажу, как это делается. Сперва, аккуратно отрезаем верхнюю изоляцию на длину около четырех-пяти сантиметров.

Расплетаем оплётку и отводим в сторону.

Затем оголяем 4 провода «лесенкой» — красный только самый кончик, чтобы скрутить; белый чуть подлиннее, с расчетом, чтобы не задевать красный; затем зеленый. Черный зачищаем дальше всех. Другой кабель оголяем точно так же, только зеркально — черный только кончик, затем зеленый, белый и красный у самого основания. Таким образом, мы исключаем замыкание проводов между собой.

Осталось только соединить два кабеля между собой. Каждый провод соединяем скруткой. Надеюсь, цвета Вы не перепутаете. После скрутки, лишние провода лучше обрезать, чтобы избежать ненужных контактов.

В своем варианте я еще покрыл все это дело куском верхней изоляции, чтобы избежать касания с оплеткой. В дальнейшем, я планирую либо достать где-нибудь изоленту, либо попросить бесцветный лак у девушек для изоляции.

После обработки изолентой, разумеется, это все примет божеский вид, а пока оплётка будет нависать таким странным образом. Соединение рабочее, никаких лишних контактов нет. Мышка работает как новая!

Однако

Сразу мышка работать отказалась. Уже было совсем отчаявшись, я заметил сообщение системы о нарушениях работы USB-входов. Как я уже говорил, первоначальный вариант закоротил контакты и ноут отрубил USB-входы. После перезагрузки, мышь снова заработала. Конечно, соединение недолговечное, без изоленты никак, однако мышь работает.

Спасибо за внимание. Надеюсь, эта статья Вам помогла.

P.S. это моя первая статья на Хабре. Спасибо за инвайт!

Распиновка микро usb разъема
— технологический процесс не стоит на месте. Современные модели разнообразных цифровых устройств разительно отличаются от своих более старых собратьев. Изменился не только их внешний вид и внутреннее оснащение, но и способы подсоединения к компьютерам и зарядным устройствам. Если еще лет 5-7 назад многие телефоны и даже фотоаппараты не имели такой возможности. Но на данный момент абсолютно каждый цифровой прибор может быть подключен к персональному компьютеру или ноутбуку. Телефон, проигрыватель, смартфон, планшет, видеокамера, плеер или фотоаппарат – все они оснащены разъемами, которые позволяют подсоединить их к другим устройствам.

Микро USB-разъемы. Виды USB-разъемов, их особенности

Но, как легко заметить, разъем разъему рознь. И купленный вместе с телефоном шнур почему-то нельзя использовать совместно с вашим любимым плеером. В итоге пучок кабелей копится, вы постоянно в них путаетесь и никак не можете понять, почему нельзя было сделать так, чтобы один провод подходил для подключения всех устройств. Но, как известно, так не бывает. Хотя сейчас появился более или менее стандартный разъем, по крайней мере, для смартфонов, телефонов и планшетов. И имя ему – micro-USB. Что это за чудо и как оно работает, как делается распиновка микро usb разъема
, мы расскажем ниже.

Микро USB-разъем: что это такое?

Два самых популярных в последнее время разъема — это mini и micro-USB. Названия их говорят сами за себя. Это более маленькие и практичные разработки, которые используются на малогабаритных цифровых устройствах для экономии места и, возможно, для более изящного внешнего вида. Например, разъем микро-USB для планшета почти в 4 раза меньше, чем стандартный USB 2.0., а учитывая, что и само устройство в разы меньше персонального компьютера или даже ноутбука, такой вариант просто идеален. Но есть здесь и свои нюансы.

Например, из большего никогда нельзя сделать меньшее, поэтому микро-USB разъемы нельзя будет заменить даже на mini-USB. Хотя в некоторых случаях обратный процесс допустим. Да и замена микро-USB своими руками вряд ли закончится чем-то хорошим. Уж больно ювелирная это работа, к тому же нужно точно знать как делается распиновка микро usb разъема
. Кроме того, под словом “micro” кроется сразу несколько видов разъемов, и об этом нужно помнить. Особенно если вы пытаетесь купить новый провод. Микро-USB вашего планшета может оказаться несовместимым с разъемом на конце кабеля, который вы приобрели.

Разновидности

Микро-USB разъемы могут быть двух абсолютно разных типов. У них разные сферы применения и, соответственно, выглядят они по-разному. Первый вид называется micro-USB 2.0. тип В — он используется в устройствах по умолчанию и является внегласным стандартом для последних моделей смартфонов и планшетов, из-за этого он очень распространен и почти у каждого человека дома есть хотя бы один кабель микро-USB 2.0. типа В.

Второй вид — micro-USB 3.0 — данные разъемы на планшетах не устанавливаются, но могут встречаться на смартфонах и телефонах некоторых марок. Чаще всего их применяют для оснащения внешних жестких накопителей.

Преимущества

Основными достоинствами, которыми обладают микро-USB разъемы для планшетов, можно считать повышенную плотность и надежность крепления штекера. Но этот факт далеко не исключает возможности неполадок именно с этими компонентами, особенно при неумелых попытках сделать ремонт и распиновку микро usb разъема. Чаще всего причиной поломки становится неаккуратность самих владельцев цифровых устройств. Резкие движения, падения планшетов и телефонов на пол или даже асфальт, особенно на ту сторону, где расположен сам разъем, попытки подправить что-то своими руками без соответствующих знаний – вот основные причины, из-за которых даже самые прочные части USB-портов выходят из строя. Но бывает, что это происходит из-за износа устройства, неправильной эксплуатации или заводского брака.

Чаще всего причиной нарушения работы становятся либо сами микро-USB разъемы, либо соседствующие и подсоединенные с ними в цепь детали. Для любого опытного мастера его замена – минутное дело, но в домашних условиях с этим сможет справиться далеко не каждый. Если же вас все-таки интересует, как можно самостоятельно починить разъем микро-USB и как выполняется распиновка микро usb разъема
(или, иными словами, распайка). Тогда нужно понимать, что этот процесс хотя и не самый долгий и сложный, если подойти к нему с умом и предварительным чтением соответствующей информации. Несколько советов будет приведено ниже.

Разъем микро-USB: распиновка микро usb разъема

Как известно, с обычными портами и разъемами всё просто — вам нужно всего лишь взять изображение лицевой части их коннектора, но в зеркальном отображении, и спаять. С USB mini- и micro-видов все немного иначе. Их разъемы содержат по 5 контактов, но на разъемах типа В контакт под номером 4 не используется, а на типе А он замкнут с GND, который и занимает пятое место.

Функции «ножек» разъема micro-USB

Так как большинство современных планшетов имеют микро-USB, служащий не только для зарядки, но и для синхронизации, из-за более частого использования разъема проблемы с ним возникают чаще.

Итак, как было сказано выше, обычный микро-USB разъем имеет пять «ног». Одна плюсовая, на пять вольт, а одна минусовая. Находятся они на разных сторонах разъема и, соответственно, меньше страдают при отрыве от материнской платы. Лишь одна «нога» разъема, которая чаще других вырывается с контактной площадки, больше подвергается износу. Находится она ближе к минусовой «ноге». Если этот контакт поврежден, то зарядка устройства невозможна. То есть система может видеть блок питания, но процесс зарядки совершаться не будет.

Оставшиеся две «ножки» отвечают за синхронизацию, то есть за возможность выгружать и загружать фотографии, музыку и т. д. Они выполняют это одновременно, поэтому отрыв одной повлечет за собой прекращение работы второй.

Зная функции «ножек», вы сможете определить, из-за отхождения контактов которых у вас начались проблемы и какие из них вам нужно будет спаять, чтобы вернуть ваш планшет «в строй».

Неправильная распиновка микро usb разъема или некорректная его замена — последствия

Некорректно припаяв микро-USB, владельцы чаще всего сталкиваются со следующими проблемами:

1.
Короткие замыкания блока питания, если они припаяли перевернутый тип.
2.
Планшет определяет зарядный шнур, но аккумулятор (АКБ) не заряжает.
3.
Аккумулятор планшета прекрасно заряжается, но при этом не синхронизируется с ноутбуком или компьютером.
4.
Планшет работает исправно, но иногда»напоминает», что вам следовало бы отнести его в мастерскую, ане паять самостоятельно (например, зарядка начинается не сразу после включения или же иногда шнур нужно вытащить и вставить снова несколько раз перед тем, как начинается зарядка).

Будущее микро-USB

Так как это одни из самых популярных на сегодняшний день портов, то, если вы научитесь менять их однажды и узнаете как делается распиновка микро usb разъема
, этот навык будет выручать вас в будущем очень часто. И пускай их не приняли за «золотой стандарт» при разработке телефонов и других цифровых устройств. И нам по-прежнему приходится иметь целую коллекцию проводов специально для ноутбука Acer, для телефона от Samsung, для iPad от Apple и фотоаппарата Nikon, но активное использование микро-разъемов дает надежду, то скоро вместо «букета» у нас на полочке будет лежать один кабель микро-USB, подходящий хотя бы к 90% техники в доме.

Какие бывают разъемы и штекеры USB

Слева Mini USB, справа Micro USB.
Mini USB значительно толще, что не позволяет использовать
его в компактных тонких устройствах.
Micro USB легко узнать по двум зазубринкам,
крепко держащих штекер при подключении.

Три брата одного семейства.
Mini USB и Micro USB значительно тоньше обычного.
С другой стороны «крохи» проигрывают
в надежности старшему товарищу.

В данной статье приведена общая информация о стандарте USB, а также распиновка
USB разъема
по цветам всех видов (USB, mini-USB, micro-USB, USB-3.0).

Разъем USB (Universal Serial Bus)
– это последовательная шина универсального назначения, современный способ подсоединения внешних устройств к персональному компьютеру. Заменяет ранее используемые способы подключения (последовательный и параллельный порт, PS/2, Gameport и т.д.) для обычных видов периферийных устройств — принтеры, мыши, клавиатуры, джойстики, камеры, модемы и т.д. Также данный разъем позволяет организовывать обмен данными между компьютером и видеокамерой, карт-ридером, MP3 — плеером, внешним жестким диском.

Преимуществом USB разъема перед иными разъемами заключается в возможности подключения Plug&Play устройств без необходимости перезагрузки компьютера или ручной установке драйверов. Устройства Plug&Play могут быть подключены во время работы компьютера и в течение нескольких секунд приступить к работе.

При подключении нового устройства сначала хаб (кабельный концентратор) получает высокий уровень по линии передачи данных, которое сообщает, что появилось новое оборудование. Затем следуют следующие шаги:

1. Хаб сообщает Хост-компьютеру о том, что было подключено новое устройство.
2. Хост-компьютер запрашивает хаб, на какой порт было подключено устройство.
3. После получения ответа компьютер выдает команду об активации данного порта и выполняет обнуление (сброс) шины.
4. Концентратор формирует сигнал сброса (RESET) длительностью 10 мсек. Выходной ток питания устройства составляет 100 мА. Устройство теперь готово к работе и имеет адрес по умолчанию.

Создание USB — результат сотрудничества таких компаний как Compaq, NEC, Hewlett-Packard, Philips, Intel, Lucent и Microsoft. USB стандарт был призван заменить широко используемый последовательный порт RS-232. USB в целом облегчает работу пользователю и имеет большую пропускную способность, чем последовательный порт RS-232. Первая спецификация USB была разработана в 1995 году, как недорогой универсальный интерфейс для подсоединения внешних устройств, которые не требовали большую пропускную способность данных.

Три версии USB

USB 1.1

Версия USB 1.1 предназначен был для обслуживания медленных периферийных устройств (Low-Speed) со скоростью передачи данных 1,5 Мбит/с и быстрых устройств (Full-Speed) со скоростью передачи данных 12 Мбит/с. USB 1.1, однако, был не в состоянии конкурировать с высокоскоростным интерфейсом, например. FireWire (IEEE 1394) от компании Apple со скоростью передачи данных до 400 Мбит/с.

USB 2.0

В 1999 году стали задумываться о втором поколении USB, который был бы применим и для более сложных устройств (например, цифровых видеокамер). Эта новая версия, обозначаемая как USB 2.0 была выпущена 2000 году и обеспечивала максимальную скорость до 480 Мбит/с в режиме Hi-Speed и сохранила обратную совместимость с USB 1.1 (тип передачи данных: Full-Speed , Low-Speed).

USB 3.0

Третья версия (обозначаемая также как Super-speed USB) была спроектирована в ноябре 2008 года, но, вероятно, из-за финансового кризиса ее массовое распространение было отложено вплоть до 2010. USB 3.0 имеет более чем в 10 раз большую скорость по сравнению с USB 2.0 (до 5 Гбит/с). Новая разработка имеет 9 проводов вместо первоначальных 4 (шина данных уже состоит из 4 проводов), тем не менее, этот стандарт по-прежнему поддерживает и USB 2.0 и обеспечивает пониженное энергопотребление. Благодаря этому можно использовать любую комбинацию устройств и портов USB 2.0 и USB 3.0.

USB разъем имеет 4 контакта. К контактам DATA+ и DATA- подключается витая пара (скрученные между собой два провода), а к выводам VCC (+5 В) и GND подключаются обычные провода. Затем весь кабель (все 4 провода) экранируется алюминиевой фольгой.

Ниже представлена распиновка (распайка) всех видов USB разъемов.

Виды и распиновка USB разъемов

Распайка USB кабеля по цветам:

1. +5 вольт
   
2. -Data
   
3. +Data
   
4. Общий
   

Схема распиновки разъема USB — тип А:

Схема распиновки разъема USB — тип В:

Распайка кабеля по цветам разъемов:
mini (мини) и micro (микро) USB:

1. +5 вольт
   
2. -Data
   
3. +Data
   
4. Не используется / Общий
   
5. Общий
   

Распиновка разъема mini-USB — тип А:

Зарядка через USB порт

Категория: Поддержка по зарядным устройствам

Опубликовано 11. 05.2016 11:32

Автор:
Abramova Olesya

USB (Universal Serial Bus — с англ. «универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс передачи данных, который был введен в 1996 году и стал одним из самых удобных и распространенных интерфейсов для электронных устройств. В его развитие внесли свой вклад такие компании как Compaq, DEC, IBM, Intel, NEC и Nortel. Разработка USB позволила упростить взаимосвязь периферийных устройств и ПК, а также обеспечить большую скорость передачи данных, чем это было возможно с более ранними интерфейсами. Порт USB также может быть использован для зарядки устройств, но с ограничением силы тока в 500 мА в начальных спецификациях, позже сила тока возросла до 5 А.

Стандартная схема подключения через USB состоит из хоста, чаще всего это компьютер, и периферийного устройства, такого как принтер, смартфон или камера. Поток данных происходит в обоих направлениях, а электропитание всегда однонаправленное, и протекает от хоста к устройству. Хост не может получать электропитание от внешнего источника.

USB 1.0 и 2.0 имеют напряжение 5 В и силу тока 500 мА (USB 3.0 имеет 900 мА), что позволяет производить зарядку небольшого одноэлементного литий-ионного аккумулятора. Существует, однако, опасность перегрузки USB концентратора при подключении к нему слишком большого количества устройств. Зарядка устройства, которое потребляет 500 мА вкупе с другими нагрузками, приведет к падению напряжения и возможному отказу системы. Для предотвращения перегрузок некоторые хосты могут включать в себя специальные токоограничивающие механизмы, которые предотвращают коллапс системы.

С помощью стандартного USB порта можно зарядить только небольшой одноэлементный литий-ионный аккумулятор. Зарядка 3,6 В аккумулятора стартует применением постоянного тока с пиковым значением напряжения 4,2 В; далее следует постепенное снижение зарядного тока и напряжения. (Смотрите BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов). Из-за падения напряжения в кабеле и разъемах, составляющее примерно 350 мВ, и потерь в цепи зарядки, 5 В USB порта может оказаться недостаточно для полной зарядки аккумулятора. Но это не особо значительная проблема, так как аккумулятор в любом случае зарядится примерно до 70 процентов, хотя по времени автономной работы и будет уступать заряженному с режимом насыщения. Но хоть время автономной работы и будет меньше, такой недозаряд увеличивает общую долговечность литий-ионного аккумулятора.

Два типа USB разъемов — тип А и тип В, показанные на рисунке 1, имеют по четыре контакта (pin). Pin 1 и pin 4 отвечают за обеспечение электропитания напряжением 5 В, а pin 2 и pin 3, также обозначаемые как D+ и D-, отвечают за перенос данных.

Рисунок 1: Конфигурация контактов (pin) на USB разъеме типа А и В. Pin 1 — напряжение 5 В (красный провод), pin 4 — “земля” (черный провод). Корпус соединяется с “землей” и обеспечивает защиту. Pin 2 (D-, белый провод) и pin 3 (D+, зеленый провод) отвечают за перенос данных.

Помимо стандартных разъемов типа А и В с четырьмя контактами существуют форматы Mini-A, Mini-B, Micro-A и Micro-B, которые имеют специальный согласующий контакт, помогающий обнаружить, с какого конца провода находится хост, а с какого – периферийное устройство. Pin 1 и pin 4 по умолчанию во всех форматах являются отвечающими за электропитание. Как правило, все USB кабели имеют тип А на одном конце и тип В на другом (или Mini-A и Mini-B и т. д.). Развитие USB не стоит на месте — уже существует новый разъем типа С, имеющий целых 24 контакта и отвечающий спецификациям USB 3.1.

Мощностные характеристики

Зарядка производительного смартфона или планшета посредством USB 2.0 имеет некоторые ограничения. Может возникнуть ситуация, когда при одновременной эксплуатации и зарядке устройства, эффект от зарядки будет отсутствовать ввиду превышения разрядных мощностей над зарядными. Существуют также такие устройства, например, внешние подключаемые жесткие диски, для электропитания которых мощности USB в 500 мА мало, и будет требоваться дополнительное подключение источника питания.

В 2009 году была введена спецификация USB 3.0, в которых мощность порта была повышена до 900 мА. Может показаться, что и этот показатель мощности не особо велик, но разработчикам пришлось ограничивать его, так как при больших значениях возникали бы искажения при высокоскоростной передаче данных.

Необходимость обеспечения большей мощности привела к созданию в 2007 году отдельной спецификации — Battery Charging, позволяющей более быструю зарядку от USB-хоста. Суть заключалась в создании зарядного устройства, известного сейчас как “USB зарядка”, которое было бы способно обеспечить силу тока в 1500 мА и быть совместимым со стационарными электросетями и системой электрообеспечения автомобиля. В таких зарядных устройствах, по сути имеющих свой USB порт, контакты D- и D+ соединены друг с другом через сопротивление 200 Ом или меньше. Этот нюанс отличает их USB порт от оригинального, предназначенного для переноса данных. В некоторых гаджетах компании Apple зарядный ток может ограничиваться изменением сопротивления между контактами D- и D+.

USB зарядное устройство может комплектоваться Y-образным кабелем, с помощью которого можно и заряжать устройство, и выполнять обмен данными. Это решение выглядит довольно логичным, но в спецификации соответствия USB говорится о запрете использования Y-образного кабеля периферийными устройствами — “если периферийное USB устройство требует больше энергии, чем допускает спецификация USB, к которому оно подсоединено, то у такого устройства должно быть автономное питание”. Но на практике Y-образные кабели и так называемые вспомогательные зарядные адаптеры используются без видимых трудностей.

Может возникнуть вопрос — не приведет ли к повреждению устройства использование USB зарядного устройства с силой тока, большей номинальных 500 и 900 мА? Ответ будет отрицательным, так как устройство возьмет ровно столько энергии, сколько ему будет необходимо. Аналогией может служить пример подключения к розетке переменного тока лампочки и тостера. Будучи подключенными к одинаковому источнику электроэнергии, эти приборы, тем не менее, имеют разную мощность — лампочка – довольно небольшую, тогда как тостер довольно значительную. Большая мощность зарядного устройства USB в нашем случае даже позволит сократить время зарядки.

Зарядка в спящем режиме

В большинстве случаев выключение компьютера приводит и к отключению USB портов. Но в некоторых компьютерах реализована функция зарядки в спящем режиме, которая подразумевает сохранение напряжения на USB порту и при выключенном состоянии. Такие USB порты могут быть красного или желтого цвета, единого стандарта не существует. Разные компании могут называть эту функциональность по- своему, например Dell назвал свою технологию “PowerShare”, и такие USB порты отмечены значком молнии. Toshiba использует термин “USB Sleep-and-Charge” и маркирует такие порты аббревиатурой USB над рисунком батарейки.

USB 3.1 — разъем типа С

Как и большинство других успешных технологий, USB за время своего существования породил несколько версий разъемов и кабелей. USB зарядные устройства не всегда показывают ожидаемые результаты производительности и время зарядки может быть долгим. Существует и проблема несовместимости между конкурирующими системами, возникающая как случайно, так и осознанно.

Зарядные устройства Victron Energy (Голландия)

Phoenix Charger	Skylla-i	Skylla-TG
12/24В, 16-200А	24В, 80-500А	24/48В, 30-500А
Мощные профессиональные зарядные устройства для яхт, катеров и другого вида транспорта. Предлагаются однофазные и трехфазные зарядные устройства высокой мощности. Многостадийный адаптивный заряд с возможностью ручного управления.

Компании, столкнувшиеся с проблематикой технологии USB, разработали свой собственный разъем и кабель, основанный на стандарте USB 3.1. Вместо использования четырех контактов, как в классических разъемах типа А и В, тип С имеет 24 контакта и является двусторонним, то есть у него нет разной геометрии разъемов для хоста и периферии. Разъем типа С поддерживает как и стандартные 900 мА, так и может обеспечить 1,5 А и даже 3,0 А через шину питания 5 В при потоковой передаче данных. Это приводит к возможности поддержания мощности 7,5 и 15 ватт соответственно, что несколько интереснее стандартных 2,5 ватт. Существуют дальнейшие усовершенствования типа С, экспериментально способные обеспечить силу тока 5 А при напряжении 12 В или 20 В (60 Вт и 100 Вт соответственно).

Несмотря на присутствие на рынке устройств с USB-C и USB 3. 1, потребители пока более ориентированны на USB 3.0. В то время как USB 3.1 обратно совместим с более старыми форматами, для USB-C необходимы специальные переходники и адаптеры, которые ограничивают скорость передачи данных.

Последнее обновление 2016-02-25

Что такое USB-кабель?

Аббревиатура «USB» является сокращением от термина «универсальная последовательная шина» — аппаратного интерфейса, разработанного таким образом, чтобы периферийные устройства, такие как компьютерные мыши, клавиатуры, принтеры, цифровые камеры, сканеры, КПК и MP3-плееры, можно было легко подключить к ПК. Производители компьютеров впервые начали заменять последовательные и параллельные порты портами USB в 1997 году; сегодня каждый ПК на рынке содержит как минимум 4 порта для подключения USB.

Вообще говоря, кабели USB относятся к одной из двух групп пропускной способности: 1.1, который передает данные с максимальной скоростью 1,5 Мбит/с, и 2. 0 со скоростью передачи данных 480 Мбит/с. USB 2.0 обратно совместим с более низкими требованиями к передаче данных 1.1, но замена не может быть отменена; 1.1 просто не может обеспечить скорость передачи данных, необходимую устройствам с рейтингом USB 2.0.

В дополнение к классификациям пропускной способности, перечисленным выше, USB-устройства также могут быть помечены в следующих категориях «скорости», которые определяют объем пропускной способности, необходимой им для работы:

• Низкая скорость: рейтинг «низкая скорость» означает, что устройству требуется минимальная пропускная способность (1.5 Мбит/с), поэтому его можно использовать вместе с кабелями USB 1.1 или 2.0. Джойстики, клавиатуры и компьютерные мыши — вот несколько распространенных примеров низкоскоростных устройств.
• Полная скорость: для устройств с пометкой «полная скорость» требуется скорость передачи данных 12 Мбит/с. Поскольку это такое распространенное требование к пропускной способности, все USB-концентраторы на рынке были разработаны для поддержки Full Speed. И хотя скорость передачи данных выше, Full Speed ​​— как и Low Speed ​​— одинаково хорошо передает через 1.USB-кабели 1 или 2.0.
• High Speed: «Высокоскоростные» USB-устройства работают со скоростью 480 Мбит/с и требуют USB-кабеля с рейтингом 2.0.

Одной из самых удобных функций USB-кабелей и устройств является их возможность «горячей замены», что означает, что их можно подключать и отключать от компьютера по мере необходимости, без необходимости быть выключенным в первую очередь.

Форум разработчиков USB, некоммерческая организация, также известная как USB-IF, является группой, ответственной за продвижение и поддержку стандартов USB.В состав USB-IF входят компании, разработавшие технологию USB, такие известные корпорации, как Agere Systems, Apple Computer, Hewlett-Packard, Intel, Microsoft и NEC. В рамках USB-IF есть четыре рабочих комитета: комитет по соответствию, рабочая группа по устройствам, комитет по маркетингу и рабочая группа «на ходу».

USB-разъемы и, соответственно, USB-порты могут быть двух разных типов: тип «A» (для хостов и USB-концентраторов) и тип «B» (для периферийных устройств).Кроме того, USB-разъемы делятся на три разных размера: стандартные, мини и микро. Вот общая разбивка того, как стили разъемов различаются в зависимости от класса размера и приложений, для которых каждый из них используется:

• Стандартный USB: Стандартный — это исходный размер разъема USB, самый большой из множества. Разъемы стандартного размера «А» имеют длинную и чрезвычайно узкую прямоугольную форму (примерно 4 мм х 12 мм), в то время как стандартные разъемы «В» по-прежнему имеют продолговатую форму, но с более короткими и широкими пропорциями (примерно 7 мм х 8 мм, они ближе к быть квадратным).Стандартные разъемы USB обычно используются со «стандартными» периферийными устройствами, такими как принтеры, клавиатуры, компьютерные мыши и сканеры.
• Mini USB: Разработанные для использования с небольшими портативными периферийными устройствами, такими как цифровые камеры, сотовые телефоны, КПК и MP3-плееры, разъемы Mini USB имеют более компактную и компактную конструкцию, чем стандартные разъемы USB. В отличие от стандартных разъемов A и B, разъемы Mini A и B очень похожи по форме; однако отличить один от другого можно по верхним половинкам их вертикальных краев: стороны Mini A прямые, а Mini B закругленные.
• Micro USB: В январе 2007 года USB-IF утвердил самый компактный на сегодняшний день размер разъема: Micro USB. Разъемы Micro USB примерно на 50-60% меньше, чем разъемы mini, и заменяют Mini USB во многих новых КПК и смартфонах.

USB-кабель с разъемами типа A (слева) и типа B (справа).

Сопротивление USB-кабеля: почему ваш телефон/планшет может заряжаться медленно

Планшеты и смартфоны в настоящее время распространены повсеместно, и почти повсеместно они полагаются на ту или иную форму USB-соединения для обеспечения питания для зарядки устройства.Это, без сомнения, связано с желанием сократить количество отходов и соответствовать нормам ЕС и сделало его довольно удобным для конечных пользователей, поскольку кабели и зарядные устройства легко найти и они в некоторой степени взаимозаменяемы. Однако иногда это вызывает проблемы, а именно медленную или неполную/нестабильную зарядку.

Проблема

Когда был задуман USB, максимальный доступный ток составлял 500 мА при 5 В, что в сумме составляло 2,5 Вт. Этого достаточно для питания большинства небольших устройств, но со смартфонами и планшетами этого часто достаточно только для питания устройства без каких-либо излишков для зарядки.

Чтобы обойти это, многие производители увеличили ток, подаваемый через тот же порт/кабель, до более высоких уровней, начиная с 700 мА, 800 мА, 1 А, затем 2 А и теперь даже 2,4 А. Но устройствам нужно было знать , когда они были подключены к высокоскоростному зарядному устройству, и, следовательно, был разработан массив несовместимых с , специфичных для поставщика методов связи , использующих напряжения на линиях D+ и D-, а также более поздний USB. Спецификация выделенного зарядного порта.

Вот почему, когда iPad подключен к обычному USB-порту, он будет отображать «Не заряжается», а когда устройства подключены к зарядным устройствам «других» продуктов, они могут иногда заряжаться со сниженной скоростью или отображать «Не заряжается». .

Однако часто упускается из виду вопрос, связанный с кабелем, используемым при зарядке. Очень часто кабели изнашиваются, теряются или повреждаются, и пользователи в конечном итоге заменяют их кабелем вторичного рынка. Кабель — это просто кусок провода, верно? Почти .

Оказывается, толщина провода , используемого внутри кабеля, влияет на сопротивление кабельной сборки – это сопротивление вызывает потери энергии внутри кабеля, когда подключенная нагрузка потребляет ток, и вызывает падение напряжения , что может уменьшить напряжение на конечное устройство до точки, при которой невозможно быстро или полностью зарядить .

Пользователи часто могут усугубить это , подключив удлинительные кабели USB для удобства или купив более длинные кабели.

Это часто приводит к тому, что устройство показывает, что оно заряжается, но заряжается очень медленно, особенно ближе к концу . Это также может привести к тому, что устройство завершит зарядку, но только в промежуточном состоянии (например, 94%). Если все станет совсем плохо, использование устройства, подключенного к зарядному устройству, приведет к дальнейшему разряду батареи, а не к ее зарядке .

Но насколько все на самом деле плохо? Давайте проведем базовые расчеты, чтобы выяснить это.

Расчеты

Толщина проводников кабеля USB обычно указывается в американском калибре проводов (AWG).В этой системе большие числа обозначают более тонкие провода . Поскольку в спецификации USB указаны номера AWG 20, 22, 24, 26 и 28, для этих значений AWG были выполнены расчеты.

Данные, использованные в расчетах, приведены выше. Сопротивление проводника взято из Википедии и предполагает проводник из меди . Сопротивление контакта USB в 30 МОм является «средним» значением — многие разъемы указывают 10 МОм в новом состоянии и 30 МОм в течение всего срока службы, хотя 50 МОм приемлемо для микроразъемов.

Падение напряжения определяется по закону Ома: напряжение = ток * сопротивление.

Само сопротивление рассчитывается по длине пути , которая в два раза превышает длину кабеля (по мере прохождения тока от зарядного устройства к устройству и обратно ). Для одного с контактным сопротивлением в четыре раза больше контактного сопротивления добавляется , чтобы компенсировать положительные контакты зарядного устройства, положительного устройства, отрицательного устройства и отрицательного контакта зарядного устройства.

Эта цифра выражена в МОмах и делится на 1000, чтобы получить омы, а затем, наконец, умножается на силу тока в амперах, чтобы получить падение напряжения.

Результаты

Результаты имеют цветовую маркировку в зависимости от потери напряжения. Для выхода 5 В спецификация USB требует, чтобы напряжение оставалось в пределах 5% (т.е. допустимое падение напряжения 0,25 В). Все падения напряжения менее 0,25 В имеют цветовую маркировку зеленый . Оттуда падение напряжения от 0,25 В до 0,5 В обозначается цветом , желтым . Это связано с тем, что, хотя спецификации USB являются строгими, для большинства устройств требуется только 4.2В — 4,35В на аккумуляторе для полной зарядки. Большинство зарядных устройств имеют линейный или понижающий (понижающий) тип, и, таким образом, напряжение питания должно быть больше, чем напряжение батареи, чтобы зарядка происходила. С учетом потерь в цепи зарядки определено, что для обеспечения полного заряда требуется примерно 4,5в. Любые потери более 0,5 В окрашены в красный цвет , так как они могут вызвать проблемы.

С контактным сопротивлением

С учетом контактного сопротивления видно, что сложно удовлетворить требованиям при больших токах 2А и 2А.4А. В результате можно использовать кабели длиной до 50 см с 24AWG или даже 1 м с повышенным напряжением источника. Это наиболее важно для планшетов.

Для смартфонов с требованиями ближе к 1 А могут быть достаточными провода 24AWG длиной до 2 м или 1 м для 26AWG и 50 см для 28AWG.

Тем не менее, при 500 мА (исходная спецификация) можно увидеть, что можно удовлетворить строгие требования к напряжению USB на любой длине с проводом 20AWG и 2 м с проводом 24AWG (вероятно, по конструкции).

Недостаток проталкивания большего тока при низком напряжении очень очевиден – сопротивление вызывает потерю мощности очень быстро!

Следствием этого является то, что если у вас есть 3-метровый кабель 24AWG , то скорее всего ваш зарядный ток не превысит 1А (скорее всего 500мА-1А) исключительно из-за падения напряжения, вызванного кабель.

Без контактного сопротивления

Если мы предположим, что сопротивление соединителя не является частью уравнения, и посмотрим на сами провода, ситуация будет немного менее жесткой, при больших токах, но все же иллюстрирует трудности контроля падения напряжения.

Одно предостережение относительно этого заключается в том, что некоторые поставщики осознали проблему и решили увеличить выходное напряжение до 5,1 В или 5,2 В, что по-прежнему соответствует спецификации USB , но допускает дополнительные 0,1–0,2 В. падение напряжения. Это потенциально полезная функция , поскольку она означает, что требования к кабелям немного смягчены (т.е. допустимо падение напряжения даже на 0,7 В).

Также можно увидеть более высокие зарядные токи за счет падения напряжения , когда элемент полностью разряжен при 3В , как ~3.2В будет достаточно, чтобы начать зарядку. Точно так же, когда ячейка достигает полного заряда, ток уменьшается, что снижает падение напряжения. Это может происходить уже с некоторыми кабелями, которые «проталкивают» то, что возможно. Вы знаете, когда он зашел слишком далеко, когда он не последовательно заряжается полностью (т. е. застрял на 94% при устранении всех других проблем).

Проверка кабелей

В зависимости от того, кто производит ваши кабели, можно определить, из каких проводов состоит ваш кабель.Вы когда-нибудь видели текст на боковой стороне кабеля? Ну, вот краткое руководство о том, что искать.

Приведенные выше два кабеля в значительной степени эквивалентны. На верхнем кабеле указано 28AWG/1PR И 24AWG/2C, а на нижнем кабеле указано 28AWG/1P+24AWG/2C.

Это означает, что кабель изготовлен из , одной пары данных толщиной 28AWG и двух проводников (положительных и отрицательных) толщиной 24AWG. Помните, , чем больше номер AWG, тем тоньше провод.

Толщина пары данных действительно не имеет значения, когда речь идет о зарядке, поэтому просто ищите AWG, прикрепленный к проводникам. Толщина 24AWG довольно распространена.

При этом многие из более дешевых кабелей используют 28AWG/1P+28AWG/2C. Это не лучший материал для зарядки.

Можно удивиться — пришлось долго искать вот этот 28AWG/1P 22AWG/2C. Я также видел использование 26AWG, но 20AWG — это , почти невозможно найти , но на него ссылаются стандарты USB.

К сожалению, многие новые кабели вообще не имеют маркировки относительно их состава, а в случае с некоторыми более дешевыми кабелями это может вызывать подозрения, поскольку они часто используют кабели нестандартной конструкции, не одобренные по типу, или используют кабели класса «аудио». без соответствующего скручивания или экранирования для работы USB. Эти кабели по-прежнему часто работают, но плохо в суровых условиях радиочастотных / электромагнитных помех и часто имеют более тонкие проводники, но это , а не , учитывая, что многие OEM-кабели также не имеют маркировки.

Вы также не можете определить толщину провода внутри, просто измерив внешний диаметр кабеля. В случае с рассмотренными выше кабелями все три имеют очень близкие внешние наружные диаметры, но толщина проволоки внутри явно разная. Сама печать тоже может быть подделана, никогда не знаешь.

Другие проблемы могут включать в себя разъемы низкого качества, которые плохо подходят друг к другу и имеют высокое контактное сопротивление из-за низкого качества покрытия.

К сожалению, прямое измерение сопротивления кабеля затруднено. Это связано с низким сопротивлением самой сборки — менее 2 Ом — и вкладом сопротивления самих разъемов, что может затруднить точное количественное определение сопротивления кабеля.

Попытку можно сделать, изготовив специальную установку с гнездом USB A и совместимым ответным разъемом для другого конца кабеля и пропустив через него известный ток (скажем, 2 А) для измерения падения напряжения.

Тем не менее, для наиболее заинтересованных пользователей более простым способом может быть попытка измерения скорости зарядки устройства, отметив количество заряда, накопленного в разряженном состоянии после часа или полутора часов зарядки. В случае с проблемным кабелем будет существенная разница.

Заключение

Если вы хотите избежать проблем с зарядкой, всегда проще использовать зарядное устройство и кабель OEM. Замена зарядных устройств другими моделями может привести к несовместимости сигналов, что может привести к медленной зарядке.

Однако, если вы собираетесь заменить свой кабель кабелем вторичного рынка, было бы лучше посмотреть, сможете ли вы найти кабель с максимально толстыми проводниками для питания. Если это невозможно, придерживайтесь коротких (до очень коротких) длин , так как это всегда работает.

Только по внешнему виду определить толщину провода невозможно – печати можно подделать, изоляцию сделать толще (довольно распространено). Точно так же невозможно напрямую измерить сопротивление с помощью обычного мультиметра из-за сложности разъемов и очень низкого сопротивления (менее 2 Ом).

Если вам действительно нужен более длинный кабель, рассмотрите возможность удлинения основной стороны с помощью сетевого удлинительного кабеля.

Тем не менее, я думаю, очевидно, что, повышая уровни тока через USB до более высоких уровней, чем предполагалось изначально, мы теряем эффективность и достигаем пределов низковольтного распределения питания. Вот почему стандарт питания USB выбирает более высокое напряжение.

Связанные

Выбор кабеля Micro USB для питания макетных плат или зарядки телефонов

Вчера один человек связался со мной в Facebook и спросил, есть ли шанс, что я сделаю «какой кабель usd-micro usb лучше», так как в Интернете не так много четкой информации.Его цель состояла в том, чтобы зарядить свой телефон, но многие платы для разработки поставляются с портом micro USB, и я читал много комментариев о питании платы. Это также случилось со мной, и основной причиной может быть либо источник питания, который не работает в соответствии с номинальным значением (обычно 5 В / 2 А), либо кабель micro USB, сопротивление которого может быть немного высоким, что приводит к падению напряжения. Вы узнаете, что у вас могут быть проблемы с питанием, когда плата отказывается загружаться и обычно зацикливается или случайным образом перезагружается, особенно при высокой нагрузке.Первое решение состоит в том, чтобы получить источник питания, который обеспечивает правильное напряжение и силу тока, и вы можете проверить это с помощью USB Charger Doctor, ультра дешевого инструмента, который будет отображать как напряжение, так и интенсивность на ЖК-дисплее, хотя он будет работать только с зарядными устройствами. с USB-портом.

А как насчет кабеля micro USB? Давайте рассмотрим реальную проблему, которая хорошо описана в посте о сопротивлении USB-кабеля, но я резюмирую ниже. Во-первых, все проводники имеют небольшое сопротивление, и обычно чем толще кабель, тем меньше сопротивление.Значение American Wire Gauge (AWG) часто используется для описания толщины кабеля с числами от 0 до 40 в диапазоне от большего диаметра/меньшего сопротивления/более высокой емкости до меньшего диаметра/большего сопротивления/меньшей емкости. Что касается USB-кабеля, для USB-кабелей часто используются AWG20–AWG28, и последний, кажется, очень распространен для проводов данных, но здесь важно значение AWG для проводов питания (5 В / GND) кабеля. Сопротивление также зависит от длины кабеля с более длинными кабелями, имеющими большее сопротивление, а также от контактного сопротивления USB, но я не уверен, что мы можем что-то с этим сделать.В любом случае, это означает, что здесь лучше подойдет короткий кабель с более низким значением AWG, как показано в таблице ниже из вышеупомянутого поста с использованием нагрузок 5 В/1 А и 5 В/1 А. В этой таблице предполагается контактное сопротивление 30 мОм, поэтому значения будут ниже, если сопротивление меньше.

Платы

обычно могут работать в диапазоне около 5В. В качестве аргумента предположим, что плата принимает входное напряжение от 4,5 В до 5,5 В постоянного тока. и будет перезагружаться, если напряжение упадет ниже 4,5 В. Если вы используете источник питания 5 В с неоптимальным номиналом и длиной AWG, напряжение упадет более чем на 0. 5V (красная зона вверху) и плата не будет работать должным образом. 5 В / 1 А (5 Вт) очень распространены на макетных платах, в то время как достижение 10 Вт возможно, поскольку вам потребуется высокая нагрузка плюс, возможно, какое-то USB-устройство хранения данных для достижения уровня мощности.

Основываясь на этих результатах, нам нужен кабель AWG20 (в идеале) длиной менее одного метра, и чем короче, тем лучше. Поэтому я искал такие кабели в Интернете и нашел кучу. Я не проверял ни одного, но они могут быть хорошими кандидатами на просмотр:

Есть много других, просто найдите кабель micro USB AWG20 или, в некоторых случаях, кабели micro USB для зарядки, и вы должны найти приличные кабели, которые не должны вызывать проблем с питанием или зарядкой.Последний кабель в списке выше (eBay) был протестирован с ключом Charger Doctor, показывающим 4,95 В / 3,47 А, проходящее через кабель (длина 1,8 метра). Значение напряжения должно быть ниже при измерении на самодельной зарядной плате из-за внутреннего сопротивления кабеля, но оно по-прежнему показывает, что кабель допускает от 3 до 4 ампер.

Жан-Люк основал CNX Software в 2010 году на полставки, прежде чем уйти с должности менеджера по разработке программного обеспечения и начать писать ежедневные новости и обзоры на полную ставку позже в 2011 году.

BU-411: Зарядка от порта USB

Ознакомьтесь с ограничениями при зарядке аккумулятора с помощью зарядного устройства USB.

Универсальная последовательная шина (USB) была представлена ​​в 1996 году и с тех пор стала одним из самых распространенных и удобных интерфейсов для электронных устройств. Compaq, DEC, IBM, Intel, NEC и Nortel внесли свой вклад в разработку с целью упростить подключение периферийных устройств к ПК, а также обеспечить более высокую скорость передачи данных, чем это было возможно с более ранними интерфейсами.Порт USB также можно использовать для зарядки персональных устройств, но с ограничением по току в 500 мА в оригинальной конструкции это могло быть запоздалой мыслью.

Типичная сеть USB состоит из хоста, которым часто является ПК, и периферийных устройств, таких как принтер, смартфон или камера. Потоки данных идут в обоих направлениях, но питание является однонаправленным и всегда передается от хоста к устройству. Хост не может получать питание от внешнего источника.

С 5 В и 500 мА доступны в версии USB 1.0 и 2.0 и 900 мА на USB 3.0, USB может заряжать небольшой одноэлементный литий-ионный аккумулятор. Однако существует опасность перегрузки USB-хаба при подключении слишком большого количества гаджетов. Зарядка устройства, потребляющего 500 мА, подключенного вместе с другими нагрузками, превысит предел тока порта, что приведет к падению напряжения и возможному сбою системы. Чтобы предотвратить перегрузку, некоторые хосты включают схемы ограничения тока, которые отключают питание при перегрузке.

Оригинальный USB-порт может заряжать только небольшой одноэлементный литий-ионный аккумулятор.Зарядка аккумулятора 3,6 В начинается с подачи постоянного тока на пик напряжения 4,20 В на элемент, после чего напряжение достигает пика, а ток начинает снижаться. (См. BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов) Из-за падения напряжения в кабеле и разъемах, которое составляет около 350 мВ, а также потерь в цепи зарядки напряжение питания 5 В может оказаться недостаточным для полной зарядки аккумулятора. Это незначительная проблема; батарея будет заряжаться только примерно до 70 процентов заряда и обеспечит немного более короткое время работы, чем при полностью насыщенном заряде.Преимущество: Li-ion прослужит дольше, если не будет полностью заряжен.

Стандартные разъемы USB A и B

, как показано на рис. 1 , имеют четыре контакта и экран. Контакт 1 подает +5 В постоянного тока, а контакт 4 образует землю, которая также подключается к экрану. Два более коротких контакта, 2 и 3, помечены как D- и D+ и передают данные. При зарядке батареи у этих контактов нет никакой другой функции, кроме как согласовать ток.

Рис. 1. Конфигурация контактов стандартных USB-разъемов A и B, вид со стороны ответной части штекеров

На контакт 1 подается напряжение +5 В постоянного тока (красный провод), а на контакт 4 — заземление (черный провод).Корпус соединяется с землей и обеспечивает экранирование. Контакт 2 (D-, белый провод) и контакт 3 (D+, зеленый провод) передают данные

.

Помимо стандартных конфигураций типа A и типа B с 4 контактами, существуют также USB Mini-A, Mini-B, Micro-A и Micro-B, которые включают идентификационный контакт, позволяющий определить, какой конец кабеля подключен дюймов. Внешний контакт-1 положительный, а контакт-4 отрицательный. USB-кабели обычно имеют стандартный тип A на одном конце и тип B, Mini-B или Micro-B на другом. Новый разъем типа C, описанный ниже, имеет 24 контакта и работает с USB 3.1 стандарт.

Подача питания

USB 2.0 с током 500 мА имеет ограничения при зарядке большой батареи смартфона или планшета. Работа смартфона на ярком экране во время зарядки может привести к полной разрядке аккумулятора, поскольку USB не может удовлетворить обе эти потребности. Для подключения высокоскоростного дисковода требуется ток более 500 мА, что может привести к проблемам с электропитанием оригинального USB-порта.

В 2008 году USB 3.0 уменьшил нехватку электроэнергии, увеличив ток до 900 мА. Этот максимальный ток был выбран, чтобы тонкий заземляющий провод не мешал высокоскоростной передаче данных при полной нагрузке.

В связи с потребностью в большей мощности Форум разработчиков USB в 2007 году выпустил спецификацию зарядки аккумулятора, которая позволяет быстрее заряжать USB-хост. Это привело к тому, что выделенный порт зарядного устройства (DCP) служил зарядным устройством USB, обеспечивая ток 1500 мА и выше при подключении DCP к розетке переменного тока или транспортному средству. Для активации DCP контакты D- и D+ внутренне соединены резистором сопротивлением 200 Ом или меньше.Это отличает DCP от оригинальных USB-портов, передающих данные. Некоторые продукты Apple ограничивают ток заряда, подключая резисторы разных номиналов к контактам D+ и D-.

Для поддержки зарядки и передачи данных при использовании DCP предлагается Y-образный кабель, который подключается к оригинальному порту USB для потоковой передачи данных и к порту DCP для удовлетворения потребностей в зарядке. Это кажется логичным решением, но спецификация соответствия USB гласит, что «использование Y-кабеля запрещено на любом периферийном устройстве USB», что означает, что «если периферийное устройство USB требует больше энергии, чем разрешено спецификацией USB, для которой оно разработано». , то он должен быть автономным.Y-кабели и так называемые дополнительные зарядные адаптеры (ACA) используются без видимых трудностей.

Задан вопрос: «Могу ли я повредить свое устройство, подключив свое устройство к зарядному устройству USB, которое выдает ток больше, чем 500 мА и 900 мА?» Ответ нет . Устройство рисует только то, что ему нужно и не более того. Аналогией является подключение лампы или тостера к розетке переменного тока. Лампа потребляет небольшой ток, пока тостер работает на максимуме. Больше энергии от зарядного устройства USB сократит время зарядки.

Режим сна и зарядки

В большинстве случаев при выключении компьютера отключается и USB. Некоторые ПК оснащены USB-портом с режимом сна и зарядки , который остается включенным и может использоваться для зарядки электронных устройств, когда компьютер выключен. USB-порты Sleep-and-Charge могут быть окрашены в красный или желтый цвет, но стандарта не существует. Dell добавляет значок молнии и называет его «PowerShare», в то время как Toshiba использует термин «USB Sleep-and-Charge». USB-порты режима сна и зарядки также могут быть помечены аббревиатурой USB над рисунком батареи.

USB 3.1 — разъем Type-C

Как и в случае с большинством других успешных технологий, за прошедшие годы USB породил несколько версий разъемов и кабелей. Зарядные устройства USB не всегда работают так, как рекламируется, и время зарядки медленное. Несовместимости между конкурирующими системами существуют добровольно или по недосмотру.

Компании, следящие за стандартами USB, знают о недостатках и выпустили разъем типа C и кабель на основе стандарта USB 3.1. Вместо использования четырех контактов, как в классических типах A и B, разъем типа C имеет 24 контакта и является обратимым, что означает, что его можно подключать любым способом. Он поддерживает 900 мА и по команде выдает 1,5 А и 3,0 А по шине питания 5 В при потоковой передаче данных. Это приводит к энергопотреблению 7,5 и 15 Вт соответственно, в отличие от 2,5 Вт при использовании оригинального USB (ток, умноженный на напряжение = мощность). Type-C может работать до 5 А при 12 В или 20 В, обеспечивая мощность 60 Вт и 100 Вт соответственно. На рис. 2 показана разводка контактов разъема USB Type-C.

Рис. 2. Конфигурация контактов разъема USB Type-C

Стороны A и B являются зеркальными отображениями.Некоторые контакты соединены параллельно, чтобы получить более высокую мощность и более надежные соединения.

Новые устройства поставляются с разъемом USB-C и USB 3.1, но потребители просят добавить на свои гаджеты два или три обычных порта USB 3.0, чтобы поддерживать то, что так хорошо работало в прошлом. USB 3.1 обратно совместим с USB 2.0 и USB 3.0, а также с классическими разъемами типа A и типа B. При переходе на тип C адаптеры доступны для преобразования, но ожидайте более низкой скорости передачи данных с адаптерами, чем у USB 3.1 предлагает.

При наличии более высоких токов и напряжений в системе Type-C по сравнению со стандартными разъемами A и B устройство может быть повреждено при подаче неправильной цифровой команды. Команды могут поступать от устройства или адаптера, запрашивающего измененные требования к мощности. При экспериментах с более высокими напряжениями и токами в разъемах USB рекомендуется использовать только совместимые или заслуживающие доверия бренды.

Что такое USB-C? Один кабель для передачи данных, видео и питания

(Pocket-lint) — USB-C имеет реверсивные разъемы и обеспечивает более быструю зарядку и более высокую скорость передачи данных.

Он также может поддерживать множество различных типов данных, включая видео, и подавать питание через один разъем.

USB-C обеспечивает более быструю зарядку и обеспечивает мощность до 100 Вт при напряжении 20 В. Это означает, что теперь от USB можно заряжать более крупные устройства, включая ноутбуки и планшеты.

Подходит к телефону рядом с вами

Почти все новые телефоны имеют USB-C для зарядки, хотя iPhone по-прежнему использует собственный стандарт Lightning от Apple. Однако в наши дни Apple изменила ситуацию с iPad Pro и iPad Air — как и MacBook, новый MacBook Air и MacBook Pro, теперь он также имеет порт USB-C для зарядки и подключения.

Некоторые запатентованные технологии зарядки, такие как Qualcomm Quick Charge и Samsung Adaptive Fast Charging, основаны на стандартах USB-C/3.1, чтобы обеспечить еще более быструю подзарядку.

Pocket-lint

Стандарт Apple Lightning во многом похож на USB-C, поскольку он также может поддерживать более быструю зарядку, а разъем является двусторонним. Например, самый быстрый способ зарядить iPhone X или 8 — это подключить кабель USB-C к Lightning к зарядному устройству USB-C для MacBook (или другого ноутбука).

Чем USB 3.1, USB 3.2 и 4 отличаются от USB-C?

Проще говоря, цифры определяют скорость соединения, а буква обозначает разъем. Итак, сейчас у нас есть USB 3.1, USB 3.2 позже в 2019 году и теперь новый USB 4, который использовался в последних MacBook. Все используют разъем USB-C.

Как насчет USB-C на ноутбуках?

Отпала необходимость в отдельном порте питания для ноутбука, что позволяет производителям выпускать устройства еще меньшего размера.

В 2015 году MacBook лидировал на рынке ноутбуков с одним портом USB-C для всех целей, но большинство новых моделей ПК теперь также имеют порт USB-C, а это означает, что вы можете использовать кабель от ноутбука для зарядки своего компьютера. телефон например.Особенно это касается тонких и легких ноутбуков и планшетов.

Некоторые производители были более стойкими; в то время как устройства Microsoft Surface имеют USB-C для передачи данных, они также имеют свои собственные нестандартные зарядные устройства.

USB-C также поддерживает дисплей, поэтому вы можете подключить монитор и другие устройства к одному порту USB-C. Более того, штекер USB-C совместим со стандартом USB 3.1, что означает сверхвысокую скорость передачи данных.

Зарядка может выполняться одновременно с передачей данных, что не всегда было возможно в предыдущих стандартах.

USB-C обеспечивает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Это означает, что теоретически весь фильм можно передать за одну секунду. Поскольку беспроводная передача данных используется чаще, но ограничена, этот новый стандарт USB может привести к возрождению использования кабельного соединения, поскольку для таких вещей, как игры на планшетах, подключенных к телевизорам, требуются сверхвысокие скорости передачи данных.

Pocket-lint

Вам потребуются адаптеры

Существует множество адаптеров для USB-C, обеспечивающих обратную совместимость с Type-C, поэтому каждый может его использовать.

В любом случае, скорее всего, вам придется купить хотя бы некоторые аксессуары; даже если у вас есть MacBook Pro высокого класса с четырьмя портами USB-C, у вас почти наверняка будет достаточно портов, но для некоторых ваших устройств вам понадобится конвертер.

Разъем USB-C был разработан таким образом, чтобы его можно было масштабировать с будущими изменениями скорости, а это означает, что сама форма не должна изменяться снова в течение длительного времени.

Некоторые ноутбуки с интерфейсом USB-C также совместимы с Thunderbolt 3 и Thunderbolt 4 — эти стандарты используют тот же разъем, что и USB-C, и имеют дополнительные возможности в плане еще более высокой скорости передачи данных.Думайте об этом как о USB-C Plus. Thunderbolt обеспечивает скорость соединения до 40 Гбит/с и идеально подходит для операций с высокой пропускной способностью, таких как редактирование видео или резервное копирование огромных массивов данных.

Thunderbolt 3 также является частью USB 4, поэтому все будущие устройства USB 4 будут иметь такую ​​же высокую скорость передачи данных.

Авторы Дэн Грэбэм и Мэгги Тиллман.

USR :: USB 3.0 Периферийные устройства

СУПЕРСКОРОСТЬ USB 3.0

USB 3.0 — это последняя версия стандарта универсальной последовательной шины, выпущенная в 2008 году. Этот новый стандарт предлагает повышенную скорость передачи до 4,8 Гбит/с, увеличенную максимальную мощность шины, улучшенное управление питанием, а также новые разъемы и кабели, которые обеспечивают более высокие скорости передачи и дополнительная мощность. Внедрение технологии началось в 2009 году первоначально с адаптеров USB 3.0 (PCIe и ExpressCard), позволяющих установить новые 3.0 в современные компьютерные системы. Затем последовали концентраторы, позволяющие дополнительное расширение 3.0. Компьютеры и ноутбуки постепенно внедряют новый стандарт с 2010 года, но ожидается, что новые порты 3.0 будут в большинстве всех новых компьютеров к 2012 году, когда популярные производители сделают его стандартом.

Кабели и устройства USB 3.0

также необходимы для достижения высокой скорости передачи USB 3. 0. В настоящее время большинство устройств 3.0 включают в себя внешние жесткие диски, док-станции для жестких дисков и флэш-накопители.Дополнительные устройства, такие как устройства для чтения карт памяти, видеоадаптеры и кабели для передачи данных, были выпущены в 2011 году, а в 2012 году и позже ожидается появление других продуктов.

В чем разница между USB 2.0 и USB 3.0?

При сравнении версий 2.0 и 3.0 есть несколько существенных различий. Во-первых, скорость передачи: USB 2.0 предлагает скорость передачи 480 Мбит/с, а USB 3.0 предлагает скорость передачи 4,8 Гбит/с — это в 10 раз быстрее. Обратите внимание, что скорость передачи также зависит от используемого устройства, а также от типа шины, USB-портов и кабелей.

Тип шины	Максимальная скорость передачи	Скорость передачи USB 3.0	Скорость передачи USB 2.0
PCIe 1.3a	2,5 Гбит/с	2,5 Гбит/с	480 Мбит/с
PCIe 2. 0/2.1	5 Гбит/с	4,8 Гбит/с	480 Мбит/с
PCIe 3.0	8 Гбит/с	4,8 Гбит/с	480 Мбит/с
ExpressCard 1.0	2,5 Гбит/с	2,5 Гбит/с	480 Мбит/с
ExpressCard 2.0	5 Гбит/с	4,8 Гбит/с	480 Мбит/с

Вторым основным отличием является добавление еще одной физической шины — удвоение количества проводов, с 4 до 8. Дополнительные провода требуют больше места как в кабелях, так и в разъемах, поэтому для B Male есть новые типы разъемов. и Micro B Male.Эти типы разъемов больше, чем эквиваленты 2.0, для размещения дополнительных проводов и не могут использоваться с портами 2.0 (см. схему ниже).

Наконец, последнее основное отличие — доступная мощность и управление питанием продуктов 3.0. USB 2.0 обеспечивает ток до 500 мА, тогда как USB 3.0 обеспечивает ток до 900 мА, что позволяет энергоемким устройствам теперь получать питание от шины. Кроме того, технология 3.0 обеспечивает более высокую энергоэффективность с меньшим энергопотреблением в состоянии простоя или полное отключение питания, когда оно не используется.

В чем разница между кабелями USB 2.0 и кабелями USB 3.0?

Кабели

USB 3.0 обеспечивают более высокую скорость передачи 4,8 Гбит/с, а также дополнительную передачу мощности 900 мА за счет удвоения количества проводов в кабеле с 4 в кабелях 2.0 до 8 в кабелях 3.0. Кабели USB 2.0 передают данные со скоростью 480 Мбит/с и обеспечивают мощность до 500 мА.

Кабели

USB 3.0 также имеют другие разъемы (обычно синие внутри), как видно на изображении ниже рядом с разъемом 2.0 ответных разъемов. Это означает, что любое устройство, использующее другие разъемы, не может использовать кабели, эквивалентные версии 2.0. Кроме того, хотя разъемы 2.0 B физически подходят к портам 3.0 B, другая конфигурация проводки не обеспечивает надлежащей передачи данных. Разъемы A по-прежнему работают правильно, поэтому любое устройство 2. 0 с кабелем 2.0 можно использовать с портами или концентраторами 3.0.

Итого:

• Для устройств USB 3.0 требуются кабели 3.0
• USB 3.0 можно использовать с устройствами и портами 2.0, если подходят типы разъемов (без разъемов B Male или B Micro), но скорость передачи упадет до 2.0
• Кабели USB 2.0 можно использовать с портами 3.0, но скорость передачи упадет до 2.0

Что нужно для максимальной производительности устройства?

Для достижения полной скорости USB 3.0 Super Speed ​​(4,8 Гбит/с) необходимы следующие элементы:

1. Порт USB 3.0 в компьютере или ноутбуке (встроенный порт USB 3.0 порт ИЛИ адаптер с портами 3.0, установленный в слоты PCIe 2.0/2.1 или EC 2.0)
2. Кабель USB 3.0, соединяющий внешнее устройство USB 3.0 с портом 3.0, который обычно поставляется с устройством 3.0
3. Устройство с поддержкой USB 3.0, такое как жесткий диск, устройство чтения карт памяти или камера

ПРИМЕЧАНИЕ. При использовании устройства, кабеля или порта версии 2.0 результирующая скорость передачи снижается до 480 Мбит/с для USB 2.0.

Есть ли USB 3.0 также поддерживает устройства USB 2.0?

Да, порты USB 3.0 поддерживают устройства USB 2.0, но на них распространяются ограничения 2.0 по скорости передачи и мощности.

Знайте все о типах USB-портов и функциях.

Порт USB присутствует во всех устройствах. USB расшифровывается как Universal Serial Bus, и это дополняет его название — Universal. Каждое устройство, разработанное и поддерживаемое Форумом разработчиков USB (USB-IF), оснащено портом USB либо для передачи данных, либо для питания устройства.Периферийные устройства остаются подключенными благодаря этим портам. Эта популярность распространилась по всему миру из-за совместимости с различными платформами, операционными системами, недорогой реализации и простоты использования.

Таким образом, со временем и с ростом популярности USB изменился по форме и функциональности. Сегодня существуют различные типы портов USB для различных устройств. Эти USB-порты быстрее и эффективнее, чем предыдущие. Поэтому в этом блоге мы сосредоточимся на известных типах портов и функций USB.

Начнем с того, что узнаем все о его функциональности.

Каковы функции портов USB?

–          Средство связи

USB был запущен с основным девизом подключения различных устройств к компьютеру. Наряду с подключением, он начал набирать популярность, поскольку придерживался технологии горячей замены. Благодаря этому стало легко подключать или отключать периферийные устройства от USB-порта, не выключая устройство.

–  Простая передача данных 

Помимо подключения, USB отвечает за передачу больших объемов данных.Действительно, этот атрибут изменил лицо передачи данных. Классифицированный по различным стандартам передачи данных, таким как SuperSpeed, Low Speed, High Speed ​​и SuperSpeed+, скорость передачи USB может достигать 40 Гбит/с.

–  Способ сохранить огромные объемы данных

Существуют различные средства для обмена файлами, но основным источником по-прежнему остается флэш-накопитель USB. Несмотря на технологии беспроводного обмена файлами, пользователи продолжают носить с собой флешки из-за их надежности и портативности.Кроме того, они могут сохранять огромное количество данных, включая документы, фильмы, видео, музыку и многое другое.

Какие существуют типы USB-портов и функций?

1. USB тип A

Одним из широко используемых разъемов является USB Type-A. Монтаж этого разъема по-прежнему представляет собой ураганную задачу, но он широко распространен. Этот разъем является благом для зарядки, передачи данных и продолжает быть на различных устройствах.

Где обычно встречается?

• ТВ
• Компьютеры
• Клавиатуры
• Флэш-накопители
• Игровые приставки
• Док-станция
• Ступицы

2. USB тип B

Этот разъем квадратной формы используется на больших устройствах и компьютерах. Кабель с этим портом, как правило, Type-B на USB Type-A. Разъем USB Type-B устанавливается на большее устройство, а разъем Type-A подключается к USB-порту компьютера.

Где обычно встречается?

3. Мини-USB

Как следует из названия, Mini-USB — это уменьшенная версия USB-B. Он использовался для зарядки и передачи данных с таких устройств, как планшеты. Сегодня редко встретишь этот порт разве что на какой-нибудь старой электронике .

Где обычно встречается?

• Цифровая камера
• MP3-плееры

4. Micro-USB

Некоторые смартфоны по-прежнему имели порт Micro-USB, прежде чем их заменил USB-C.Тем не менее, он по-прежнему в игре и любим больше всего, поскольку может передавать данные, заряжать Android-смартфоны и планшеты. Этот порт меньше, чем USB-A, и по-прежнему остается фаворитом производителей мобильных устройств, поскольку он удобен в кармане по сравнению с другими портами.

Где обычно встречается?

• Android-телефоны
• Android-планшеты
• Цифровые камеры

5. USB Type-C

USB Type-C — это последнее слово в городе, а почему бы и нет? Он питает ваше устройство, передает данные, а также помогает с подключением дисплея.Лучшее в этом порте то, что он придерживается обратимой технологии. При этом вы можете подключить кабель любым способом, не беспокоясь о его ориентации. Сегодня почти все смартфоны, микрофоны и ноутбуки щеголяют этим портом.

Кроме того, он поддерживает USB Power Delivery до 100 Вт, что делает его идеальным компаньоном для быстрой зарядки и передачи данных энергоемких устройств, таких как ноутбуки.

Где обычно встречается?

Теперь мы просмотрели различные типа USB-портов и функций. Однако знаете ли вы, что существуют разные стандарты скорости? Давайте посмотрим, какие они!

Стандарты скорости USB

Существуют различные стандарты скорости USB. Они классифицируются в зависимости от скорости передачи данных. Чтобы устранить путаницу, мы придумали диаграмму для расшифровки скоростных возможностей каждой версии USB.

Прежде чем мы подведем итоги нашей статьи о типах USB-портов и их функциях, мы не хотим, чтобы вы упустили какую-то дополнительную информацию.Поэтому давайте быстро пробежимся по указателям при покупке USB-кабеля.

Указатели при покупке кабеля USB

1. Назначение

Выяснение цели покупки USB-кабеля обязательно. Собираетесь ли вы передавать огромные объемы данных, заряжать свои устройства или планируете делать и то, и другое? Если вам нужна двойная функциональность, например зарядка и резервное копирование данных, выберите кабель для синхронизации и зарядки. Тем не менее, ограничивая его функциональность питанием от автомобильного или настенного зарядного устройства? Тогда выбирайте прочный кабель Lightning!

2. Надежность бренда

Просто введите «USB-кабель» в любой поисковой системе и откройте для себя множество вариантов.Однако знаете ли вы эти бренды? Надежны ли они? Вы заинтересованы в том, чтобы поставить под угрозу благополучие вашего устройства? Вместо того, чтобы подвергаться этой опасности, не лучше ли искать бренды, свидетельствующие о надежности и качестве? Если вы покупаете кабель для своего телефона Apple, убедитесь, что бренд имеет сертификат MFi. Доверяйте таким брендам, как Cadyce, которые разрабатывают сертифицированные продукты MFi и соответствуют отраслевым стандартам.

3. Сборка кабеля

Изгибы, скручивания являются основными помехами, ухудшающими состояние кабеля.Поэтому необходимо иметь продукт, который демонстрирует прочность. Плохое обращение мешает кабелю, а также разъемам, что еще больше приводит к медленной зарядке. Вместо этого выберите кабель в оплетке и наслаждайтесь увеличенным сроком службы. Эти кабели имеют термостойкие разъемы и провод из бескислородной меди, что обеспечивает высокую скорость передачи данных.

4. Длина

Обязательно обратите внимание на длину кабеля. Длинные кабели — благо, когда розетки находятся в другом углу комнаты.Однако исследования показывают, что продолжительность зарядки зависит от длины. Чем длиннее кабель, тем медленнее будет зарядка! Для передачи данных отлично подойдет длинный кабель. Однако для зарядки рекомендуется выбирать средние или короткие.

Как и было обещано, мы представили подробное руководство по различным типам портов USB и их функциям.