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技術專題
USB標準的最大功率輸出和數(shù)據(jù)傳輸速率
在過去的十年中,除智能手機外,USB端口一直是電子產(chǎn)品中最受認可的組件。一些最終用戶甚至會根據(jù)是否有足夠的USB端口來購買臺式機和筆記本電腦。
USB端口彌合了許多物理上不兼容的設備之間的通信鴻溝。我們處于該組件的第三代產(chǎn)品這一事實,充分說明了其受歡迎程度和廣泛使用。
USB端口是必不可少的組件,因此需要了解并非所有USB端口都相同。當您要充電或使用的設備需要USB 3.0端口,而您要使用的設備僅具有USB 2.0端口時,這一點尤其重要。
通用串行總線的簡要歷史
USB的第一個標準稱為USB 1.0,其歷史可追溯到1990年代。盡管按照當今的標準,最大傳輸速率1.5 Mbps(USB 1.0)和12 Mbps(USB 1.1)幾乎是不可估量的,但在那時,這些標準才成為標準。如此之大,以至于它說服了PC制造商將其實施到其電路板設計中。
簡而言之,USB 1.1是計算機和外圍設備領域的顛覆性游戲。在這段時間內(nèi),PC主板上不同類型端口的數(shù)量驚人。但是,對于USB 1.1,這一切都改變了,甚至外圍設備制造商也向其設備添加了USB連接。
像電子領域中的所有事物一樣,USB標準也不斷發(fā)展和演進,從而引入了標準USB 2.0。在2000年春季,USB 2.0標準取代了USB 1.1,成為事實上的USB標準。同樣,隨著新標準的出現(xiàn),數(shù)據(jù)速率也提高了。USB 2.0的規(guī)范包括480 Mbps的數(shù)據(jù)速率,這種增加使得可以使用外部硬盤驅(qū)動器。
自誕生以來,USB已經(jīng)走了很長一段路。但是,仍然是一個標準。
USB 3.0系列標準
當然,USB 3.0標準是通用串行總線標準的下一個迭代。此外,由于USB 3.0和USB 3.1在物理上相同,因此被稱為單端口革命。與USB 3.0(5 Gbps)相比,USB 3.1(10 Gps)的數(shù)據(jù)速率提高了。而且,隨著數(shù)據(jù)速率的增加,總線功率也隨之增加,即從500 mW(USB 1.1和USB 2.0。)增加到900 mW(USB 3.0)。
USB 3.0系列標準(包括USB 3.1和USB 3.2)是USB當前的事實上的標準。但是,就像其前身一樣,USB 3.0向后兼容USB 2.0,盡管USB 2.0的速度限制仍然由您決定。
USB標準的五個總體主要速度如下:
USB 1.0:1.5 Mbps
USB 1.1:12 Mbps
USB 2.0:480 Mbps
USB 3.0和USB 3.1:5 Gbps
USB 3.2 gen 2:10 Gbps
USB電源輸出和數(shù)據(jù)速率的影響
在任何情況下,處理電源和電子設備時,電源都很重要。這包括USB標準,并且隨著標準的發(fā)展,功能的增加也很明顯。例如,對于USB 1.1,它在功能上與鍵盤,鼠標和打印機兼容,作為連接選項。但是,借助USB 2.0,它可以使用閃存驅(qū)動器和其他外部硬盤驅(qū)動器。
這些功能上的增加與數(shù)據(jù)速率的增加和輸出功率的提高相關。現(xiàn)在,采用USB 3.0系列標準,功率輸出幾乎增加了一倍,數(shù)據(jù)速率提高了10倍。這無疑為USB提供了無數(shù)的新用途,包括系統(tǒng)備份,千兆位以太網(wǎng)適配器性能的提高以及處理大型視頻文件的能力。
USB最大功率輸出
在任何USB網(wǎng)絡中,都有一臺主機和至少一臺設備。在幾乎每種情況下,計算機都是主機,而平板電腦,相機或智能手機是設備。此外,電源始終是從主機流向設備的,但數(shù)據(jù)可以沿任一方向流動。以將智能手機連接到筆記本電腦以傳輸音樂文件或照片為例。
就USB電源規(guī)格而言,標準USB 1.0或2.0端口包含四個插針,而適用的USB電纜具有四根線。內(nèi)部引腳承載數(shù)據(jù)(D +和D-),外部引腳提供5伏電源。但是,USB 3.0端口包括另外五個引腳行。因此,兼容USB 3.0的電纜將有9根線。
關于實際電流(mA或毫安),我們以其電流規(guī)格引用了三種類型的USB端口。它們包括專用的充電端口,充電下游端口和標準下游端口。此外,專用充電端口就是我們所說的壁式充電器。此外,您可以在PC或筆記本電腦上找到下游和標準下游充電端口。
USB最大功率輸出標準
通常,USB 1.0和2.0標準下游端口的規(guī)格可提供高達500 mA或0.5A的電流。同樣,通過USB 3.0,它可以提供高達900mA或0.9A的電流,相當于4.5瓦。這些功率輸出規(guī)格是基于每個標準輸出的5伏特的額定值。但是,USB 3.0專用充電和下游充電端口可提供高達1,500 mA或1.5A的電流,相當于7.5瓦。
如您所知,通用串行總線不僅是一種傳輸數(shù)據(jù)的方法,而且還是一種電源。除Apple制造的移動設備外,所有當前的智能手機型號都使用USB端口進行充電,數(shù)據(jù)傳輸,甚至共享其網(wǎng)絡連接(網(wǎng)絡共享)。
某些設備僅將USB用作電力傳輸?shù)姆椒ǎ?,移動電源。許多根本不傳輸數(shù)據(jù)的設備仍使用USB進行充電。這也意味著有些電纜嚴格設計用于功率傳輸,而沒有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟季€。此外,在某些情況下,一般使用只能傳輸電力的USB電纜,因為它可以防止黑客和惡意軟件感染您的設備。
USB電源和充電指南
USB端口在功率方面可提供多種輸出。請記住,使用標準USB端口時,它將僅消耗端口可提供的電量或所需能量,以最低者為準。
USB的最大功率輸出取決于主機和設備的標準以及所使用的電纜。換句話說,USB將根據(jù)硬件的生成標準提供電源。
例如,您可能會在設備的充電器和USB 3.1上看到2.1 A的額定值。由于USB 3.1可以輸出3 A的電流,因此設備的軟件將協(xié)商其要求以將輸出限制為2.1A。諸如此類的情況是由于設備的不規(guī)則或非標準電源要求引起的。
確保您不會意外設計增壓USB對于保持使用壽命很重要
USB標準的出現(xiàn)幾乎在一夜之間改變了電子和計算機領域。與設備接口的能力是電子革命所帶來的,而這種革命原本是不可能的,但是這種漣漪效應將延伸到看不見的未來。但是,在使用各種標準和可用電纜的情況下,請謹慎考慮它們的功能。簡而言之,在處理電源和電子設備時,電源至關重要。