Я хотел бы знать, каков типичный рейтинг полифьюза, используемого на современных ПК (настольных или ноутбуках) с USB 2.0 и 3.0. В 2011 году компания TE Connectivity, по-видимому, рекомендовала, чтобы один порт USB 2.0 (не групповой) был защищен плавким предохранителем с током удержания 750 мА и током срабатывания 1,5 А, вдвое больше, чем для USB 3.0, который не поддерживает зарядку, и еще выше для порт с поддержкой зарядки.
Тем не менее, я не смог найти фактическую спецификацию рейтинга USB polyfuse для настольных ПК и персональных ноутбуков. Во многих технических руководствах, которые я мог найти для различных моделей ПК, упоминается, что они имеют защиту от перегрузки по току, но по какой-либо причине они неизменно пренебрегают какими-либо дополнительными подробностями. (Я помню, что на некоторых из них явно указано «мультифуза», но сейчас их нет под рукой.)
Я могу найти спецификации Littelfuse для рекомендованных выше поплавков, а руководство по выбору Littelfuse 2016 рекомендует использовать один из своих полифузов 0805L, 1206L, 1210L, 1812L или USBR для USB, и все они имеют ток удержания не более 2,6 А, но я понятия не имею, что на самом деле используют производители ПК.
Если термин «современный ПК» слишком широк, я буду рад узнать ответ только для Dell Optiplex 780/790, HP Pavilion p7-1030/1154 и Lenovo Thinkpad X220/X230, который примерно в то же время интегрировал USB 3.0. порты, казалось, начали появляться (2011). Я понимаю, что более поздние ПК могут иметь порты BC (зарядка аккумулятора) 1.2 или порты PD (питание), которые рассчитаны на обеспечение до 5 А, и поэтому будут иметь гораздо более высокие пределы защиты от перегрузки по току, что меня меньше интересует. Основной мотив для того, чтобы задать этот вопрос, состоит в том, чтобы узнать, может ли подключение неисправного устройства к старому порту USB когда-либо привести к тому, что это устройство потребляет гораздо больший ток (но не короткое замыкание), чем предусмотрено спецификациями USB, и насколько больше (до срабатывает полифуз). Я выбрал эти относительно популярные модели ПК,
Извините, но все ответы неверны. Подавляющее большинство материнских плат ПК используют полифьюзеры (также известные как самовосстанавливающиеся предохранители) для защиты портов USB от перегрузки по току и предотвращения повреждения от плавления проводов и контактов разъема. Ниже приведены два примера для материнской платы ASUS Z170-A и для ASUS P9X79LE.
Спецификации USB определяют, что «мощные хосты» должны подавать КАК МИНИМУМ 500 мА для портов USB2 и 900 мА для портов USB3 (и больше для Type-C). По крайней мере . Общее правило проектирования - безопасность потребителей и снижение ответственности OEM за возгорание, поэтому разработчики стремятся ограничить доступный ток. Переключатели высокого уровня дороги и требуют еще более дорогого провода и дополнительного контакта на ЦП или EC (или что-то еще). Так что простые полифузы вполне экономично справляются со своей задачей.
Кроме того, 95% (или (99?) всех USB-концентраторов) также используют полифузы.
Как вы правильно заметили, основные платы используют полифьюзеры примерно в два раза больше минимума, некоторые могут подавать до уровня полного предела +5 В (2,5 А и выше).
Если кого-то все еще беспокоят более новые материнские платы, вот фрагмент Gigabyte X570 AORUS MASTER (выпущен где-то в 2019 году) с обведенными фьюзами:
Не во всех компьютерах обязательно используется поплавок для обеспечения защиты от перегрузки по току для USB. Они могут использовать специальную микросхему, обычно известную как переключатель питания USB.
Если вы знаете, какой именно USB-переключатель питания используется, вы можете просмотреть техническое описание и найти типичный ток срабатывания. Найти это сложно, так как вам понадобится схема, которая обычно является частной и неопубликованной. В противном случае вы можете посмотреть на печатную плату и выяснить, какой выключатель питания используется.
Чтобы привести конкретный пример, я искал схему ThinkPad X220 и нашел на форуме предполагаемую копию. Оттуда я обнаружил, что используемый выключатель питания — это TI TPS2069 . Если вы посмотрите на электрические характеристики в связанной таблице данных, вы обнаружите, что типичный порог отключения по току составляет 2,85 А, минимум 2,3 А и максимум 3,4 А.
В общем контроллере USB 3.0 предохранителей нет (если не считать предохранителем цепь электронного предохранителя). Предохранитель обеспечивается MOSFET, встроенным в ИС (хост-контроллер или внешний MOSFET) со схемой определения уровня тока. Если ток выходит за пределы спецификации, то цепь отключается. В USB 2.0 и более ранних версиях ограничение по току обеспечивается хост-контроллером, и это ограничение составляет 500 мА .
Источник: https://www.usb.org/sites/default/files/usb_20_20190524.zip (USB 2.0 ECN VBUS Max Limit.pdf)
Устройство не может потреблять больше тока, чем потребляется, и насколько я понимаю (на основе наблюдения за короткими USB-портами, которые я закоротил), все порты имеют какое-то обнаружение перегрузки по току (и будут помечать порт в ОС, когда текущий превышается и отключает питание порта).
Вот хороший вопрос о текущих выходах каждой спецификации: https://superuser.com/questions/1131515/usb-c-to-usb-a-cable-usb-3-0-with-high-current-at -2m-length Если производитель не сообщает, какой порт относится к каждой спецификации, то нет хорошего способа выяснить это, если схема не реконструирована. Многие производители выпускают порты USB, которые не соответствуют техническим требованиям.
Я хотел бы знать, каков типичный рейтинг полифьюза, используемого на современных ПК (настольных или ноутбуках) с USB 2.0 и 3.0.
Моя основная мотивация задать этот вопрос состоит в том, чтобы узнать, может ли подключение неисправного устройства к старому USB-порту когда-либо привести к тому, что это устройство потребляет гораздо больший ток (но не короткое замыкание), чем предусмотрено спецификациями USB, и насколько больше ( до срабатывания полифуза)
Это противоречивые требования. «Типичные» рейтинги ничего не говорят о максимально возможном. Даже наличие информации по конкретной модели ноутбука ничего вам не говорит, потому что вы не знаете, что производитель не менял схему в какой-то момент (что очень часто).
Если вы разрабатываете продукт, то вы, конечно же, не хотите ограничивать его использование конкретными моделями компьютеров и тиражами, и вы даже не знаете, что пользователь не будет подключать ваше устройство к чему-то еще с портом USB. Так что не стоит рассчитывать, что хост обеспечит какую-то защиту. Одно можно сказать наверняка. Если порт USB защищен плавким предохранителем (я знаю, что некоторые из них защищены), то максимально возможный ток должен быть намного выше, чем ток удержания, который также должен быть выше, чем номинал порта USB.
Если вам нужны реальные цифры, я предлагаю протестировать как можно больше компьютеров (и других хост-устройств) с помощью нагрузочного тестера USB. В качестве альтернативы вы можете начать онлайн-опрос или поискать существующие опросы, в которых людей просят указать максимальный ток, который могут обеспечить их USB-порты. Это обеспечит более точные данные, чем характеристики полифузов, поскольку фактический ток и время срабатывания зависят от его тепловых характеристик при установке в устройство.
Ни один современный ПК не будет использовать polyfuse. В них используется переключатель верхнего плеча со встроенным ограничением тока. Ограничитель выполняет три функции: управление доменом мощности, защита от перегрузки по току и сигнализация хосту, когда возникает состояние перегрузки по току (отключение OC). Многопредохранитель может выполнять только одну из этих функций, и не очень точно или экономично.
Порт ПК должен обеспечивать по крайней мере то, что требуется версией спецификации USB, которую он поддерживает. Для USB2 и более ранних версий это было 500 мА. Для USB3.0 это не менее 900 мА, а для порта зарядки аккумулятора может быть до 2,1 А.
USB3 Type C представляет более сложный подход с вариантами более высокого напряжения.
Вывод: на ПК нет полифуза. И даже для приложений, не связанных с ПК, исходя из моего непосредственного опыта (приставки), USB-переключатели питания очень и очень дешевы (дешевле полифьюза) и более предсказуемы.
пользователь 21820
Винсент
слебетман
Ник Алексеев
пользователь 21820
пользователь 21820
Рассел МакМахон
Рассел МакМахон
Рассел МакМахон