Jak mówi tytuł, jaka jest moc wyjściowa portu USB?
Czy jest to wartość standardowa, czy może się zmieniać w zależności od producenta/modelu i tak dalej?
Jeśli ta wartość nie jest standardowa, to jak można ją określić?
Jak podano w Wikipedii
Specyfikacje USB 1.x i 2.0 zapewniają zasilanie urządzeń USB jednym przewodem o napięciu 5 V.
Obciążenie jednostkowe jest zdefiniowane jako 100 mA w USB 2.0 i 150 mA w USB 3.0. Urządzenie może pobierać maksymalnie 5 obciążeń jednostkowych (500 mA) z portu USB 2.0; 6 (900 mA) z portu USB 3.0.
Ponieważ moc jest równa napięciu chwilowemu prądu, wystarczy pomnożyć 5V z prądem pobieranym przez urządzenie z portu.
Uwaga: istnieje również konwencja dotycząca ładowania urządzeń. Tego typu porty pozwalają na pobieranie prądu o natężeniu do 1,5 A (również przy użyciu 5V). Port USB jest jednak przystosowany do prądu o natężeniu do 5 A - niektórzy producenci mogą więc wyjść poza specyfikacje i zaoferować wyższy prąd maksymalny.
Na rynku dostępne są adaptery zasilania USB, w których wyraźnie zaznaczono “10W adapter”. Ponieważ USB jest 5V, 10W daje wynik 2A = 2000 mA. Efekt netto jest taki, że urządzenia podłączone do tego adaptera ładują jego baterię 4 razy szybciej niż w przypadku “normalnego” portu USB 500 mA.
Użyłem bezpłatnej aplikacji ‘Battery Doctor’, aby określić, ile prądu oferuje port ładowania USB. Używam słowa offering celowo, ponieważ każde urządzenie ma maksymalną wartość amperażu, który przyjmie niezależnie od tego, co jest oferowane.
Stwierdziłem, że mój port 3.0 w laptopie hp, który ma piorunochron obok oferuje 1.5 ampera (1500mA), podczas gdy 2.0 usb oferuje tylko 0.5 ampera (500mA).
Mimo, że niektóre fora stwierdziły, że aplikacja nie jest w stanie określić, ile amperów oferuje urządzenie, aplikacja Battery Doctor wyraźnie podaje na moim ipadzie dokładnie i natychmiastowo oferowane wzmacniacze (choć może wyświetlać tylko do maksimum dozwolonego przez urządzenie - nie próbowałem tego). Aplikację przetestowałem z ładowarką ścienną 1,8 ampa na wyjściu, oraz z bankiem mocy 2,1 ampa na wyjściu i oba są oznaczone jako takie na ładowarce. Odczyty amperażu wyświetlane są dokładnie i natychmiast na aplikacji.
Zasilanie, które musi być dostarczane przez port USB jest zdefiniowane w sekcji 7.2.1 specyfikacji USB 2.0.
Aby rozpocząć, zasilanie jest zdefiniowane w “jednostkach obciążenia”. Dla USB 2.0 jeden moduł to 100 mA, a dla USB 3.x jeden moduł to 150 mA.
Standard USB definiuje dwie klasy portów USB, “porty dużej mocy” i “porty małej mocy”
Specyfikacje mówią, strona 171:
“Systemy, które uzyskują moc operacyjną z zewnątrz, albo AC albo DC, muszą dostarczać co najmniej pięć obciążeń jednostkowych do każdego portu. Takie porty nazywane są portami dużej mocy”
Tak więc, jeśli masz komputer stacjonarny lub laptop podłączony do gniazda AC, każdy port USB MUSI dostarczać 500 lub 900 mA prądu. Zwróć uwagę na język, “co najmniej”. Tak więc, może być więcej, chyba że OPCJONALNA funkcja nadprądowa jest obsługiwana w sprzęcie. Na przykład, zwykły komputer stacjonarny w trybie uśpienia pobiera zasilanie VBUS z szyny +5VSB swojego zasilacza, który jest w stanie dostarczyć prąd o natężeniu co najmniej 2 A. Lub więcej, co jest wyszczególnione w poszczególnych zasilaczach.
Na przykład, jeśli gadżet Raspberry Pi3 pobiera zasilanie z zasilacza AC-DC ze ściennego prądu zmiennego, musi on dostarczać co najmniej 500 mA na każdy (z 4) portów. Niestety, nie udaje mu się tego zrobić i dlatego nie jest zgodny z USB.
Jeśli jednak host USB jest chudym urządzeniem zasilanym bateryjnie (np. odtwarzacz MP3 lub smartfon), może to być zadeklarowane przez producenta jako “host o niskim poborze mocy”, a port USB może być ograniczony projektowo do dostarczania tylko 100/150 mA. Ograniczenie to jest bardzo niewygodne dla klientów, i rzadko jest egzekwowane.
Jeśli system USB (host lub hub) jest zadeklarowany jako normalny host, porty są testowane na USB-IF specyfikacji testowych przy użyciu specjalistyczne testery portów USB . Tester albo przykłada obciążenie równe 5 jednostkom i sprawdza, czy spadek napięcia nie przekracza specyfikacji (5% lub 10% marginesu), albo stosuje stopniowe zwiększanie obciążenia i określa, w którym momencie (opcjonalnie) obwód nadmiarowo-prądowy zostanie przekroczony.
W warunkach domowych można sprawdzić działanie portu, przykładając duży rezystor 10 Ω (lub 5,5 Ω w przypadku USB 3.x) do odizolowanego kabla. Albo przy użyciu dedykowanego, zmiennego obciążenia znajdującego się w e-Bay.
Wymagania dotyczące zasilania z normalnego portu USB nie powinny być mylone z wymaganiami dotyczącymi URZĄDZENIA USB: Urządzenia USB nie powinny przyjmować więcej niż jednej jednostki obciążenia, dopóki host nie zakończy wyliczania urządzeń. Hosty USB muszą śledzić pobór mocy deklarowany przez podłączone urządzenia. Podczas wyliczania host odczytuje obowiązkowe zapotrzebowanie na moc urządzenia w obrębie jego deskryptora, a jeśli host uważa, że jego możliwości mocy są wyczerpane, może odmówić połączenia.
USB 2.0 = 5V x 0.5a(500ma) = 2.5W
USB 3.0 = 5V x 0.9a(900ma) = 4.5W
500ma i 900ma to maksymalny prąd, jaki przyjmie normalny port spec’d (zobacz inne odpowiedzi na temat wyjątków). Ten artykuł w Wikipedii ma ładny wykres mocy usb.