Как получить более 100 мА от USB-порта

Я слышал, что ограничение тока для USB-порта составляет 100 мА. Однако я также слышал, что некоторые устройства могут получать от порта до 1,8 А. Как обойти ограничение в 100 мА?

Я добавил длинный пост, пытаясь объяснить, что входит в каждую группу. Если вам нужно 1,8 А, краткий ответ заключается в том, что компьютер этого не сделает.
@Kortuk - Компьютер не должен этого делать. Хотя некоторые, наверное, могут.
@reemrevnivek, это обсуждалось ниже, каждый компьютер, который я использовал, не выдавал 1,8 А. Я использовал пару, которая даже отключала бы порт, если бы была слишком емкостная нагрузка, и вы нарушили входной бросок тока.
@Kortuk, с технической точки зрения, « Системы, получающие рабочее питание извне, переменного или постоянного тока, должны подавать на каждый порт не менее пяти единиц нагрузки ». - Раздел 7.2.1, Спецификации USB 2.0. Обратите внимание: «не менее» 100 мА x 5 = 500 мА. Верхнего предела нет.
Помещаю это в комментарии, потому что это не гарантия, но я разработал несколько «глупых» устройств, которые подключаются к портам питания USB, и я очень редко видел порты, которые не будут подавать 500 мА на неперечисленное устройство. Согласно стандарту, этого не должно происходить, но реальные реализации и стандарты часто не совсем совпадают.

Ответы (10)

Думаю, я могу попытаться прояснить это.

USB-100мА

USB по умолчанию подает ток 100 мА (это мощность 500 мВт, потому что мы знаем, что это 5 В, верно?) на устройство. Это максимум, что вы можете получить от USB-концентратора, у которого нет собственного источника питания, поскольку они никогда не предлагают более 4 портов и оставляют себе жадные 100 мА.

Некоторые дешевые компьютеры будут использовать концентратор с питанием от шины ( все ваши USB-соединения используют один и тот же источник 500 мА, а электроника, действующая в качестве концентратора, также использует этот источник ) внутри, чтобы увеличить количество USB-портов и сэкономить небольшую сумму. денег. Это может быть неприятно, но вы всегда можете гарантировать 100 мА.

USB-500мА

Когда устройство подключено, оно проходит перечисление. Это нетривиальный процесс и его можно подробно увидеть на сайте Яна Аксельсона . Как видите, это долгий процесс, но чип от такой компании, как FTDI, справится с трудной задачей за вас. Они обсуждают перечисление в одной из своих заметок о приложении .

Ближе к концу перечисления вы устанавливаете параметры устройства. В частности, дескрипторы конфигурации. Если вы посмотрите на этот веб-сайт, они покажут вам все различные предметы, которые можно установить . Это показывает, что вы можете получить до 500 мА требуемой мощности. Это то, что вы можете ожидать от компьютера. Вы можете заставить чипы FTDI обрабатывать это за вас, что хорошо, поскольку вам нужно рассматривать чип только как последовательную линию.

УСБ-1.8А

Здесь все становится интереснее. Вы можете приобрести зарядное устройство с выходом на USB в магазине. Это USB-порт для зарядки. ваш компьютер не предоставляет их, и ваше устройство должно уметь их распознавать.

Во-первых, чтобы получить наилучшую информацию о USB, иногда приходится терпеть и обращаться к людям, которые пишут спецификации. Я нашел отличную информацию о спецификации USB-зарядки здесь . Ссылка на полезной странице — это ссылка для зарядки аккумулятора . Эта ссылка, кажется, связана с номером версии, поэтому я связал обе версии на случай, если версия будет обновлена, и люди все еще могут получить доступ к информации.

Что это значит? если вы откроете PDF-файл batt_charging и перейдете к третьей главе, они войдут в зарядные порты. В частности, 3.2.1 объясняет, как это происходит. Теперь они делают это очень технично, но ключевой момент прост. USB-порт для зарядки размещает согласующее сопротивление между D+ и D-. Я хотел бы скопировать главу, в которой это объясняется, но это защищенный PDF-файл, и я не могу скопировать его, не набрав заново.

Подводя итог

Вы можете вытянуть 100 мА из порта компьютера. Вы можете вытянуть 500 мА после перебора и установки правильной конфигурации. Как уже говорили многие, компьютеры меняют свое правоприменение, но большинство из тех, с которыми я имел дело, попытаются вас остановить. Если вы нарушите это, вы также можете повредить плохо спроектированный компьютер (Давр тут как тут, это плохая практика). Вы можете вытянуть до 1,8 А от зарядного порта, но это редкий случай, когда порт вам что-то говорит. Вы должны проверить это, и когда это будет проверено, вы можете это сделать. Это то же самое, что купить настенный адаптер, но вы можете использовать USB-кабель и USB-порт.

Зачем использовать спецификацию зарядки? Так что, когда мой телефон разрядится, мое зарядное устройство быстро зарядит его, но если у меня нет зарядного устройства, я могу получать питание от компьютера, используя тот же аппаратный порт для обмена файлами и информацией с моим компьютером.

Пожалуйста, дайте мне знать, если я могу что-то добавить.

«Конечное сопротивление» тупого зарядного устройства на самом деле просто короткое.
@andreKR, это не всегда так, но да, часто люди сильно укорачивают.
В документе, на который вы ссылаетесь, указано сопротивление «максимум 200 Ом», что в основном является описанием короткого замыкания.
@AndreKR, я считаю, что это должно быть измеримое сопротивление, если вы хотите, чтобы его использовал IPhone, именно так у iPhone изначально были свои отдельные зарядные устройства.
С продуктами Apple все немного сложнее: ladyada.net/make/mintyboost/icharge.html
@andreKR, да, Apple делает твою жизнь проще...
Кортек, я оспариваю ваше утверждение «USB по умолчанию выдает 100 мА». Если USB-концентратор рассчитан на 500 мА на концентратор, у него нет ограничения по умолчанию на порт, он будет доставлять все, что необходимо и доступно. Таким образом, каждый порт может использовать максимальное значение, но все порты, используемые этим концентратором, не должны превышать одно и то же максимальное значение. предел, указанный на скриншоте выше. Таким образом , нет ограничения по умолчанию в 100 мА, если только аппаратная конструкция не является устаревшей 10-летней конструкцией, когда все периферийные устройства потребляют < 100 мА.
@TonyStewart, насколько я понимаю, по спецификации до завершения перечисления вам может быть гарантировано только 100 мА. Тот факт, что устройство обычно разрешает 500 мА, не означает, что я хотел бы спроектировать свои устройства так, чтобы они немедленно доверяли доступности 500 мА, вместо этого я бы разработал так, чтобы дождаться завершения перечисления. Я открыт для того, чтобы узнать, что я могу поступить иначе. Многие из моих ссылок, которые я дал, перечисляют это как требование стандарта.
Хотя теоретически не следует потреблять более 100 мА, если вы не перечислили, это ограничение редко применяется на практике. Я видел только один ноутбук, который сделал это. 99% устройств, которые я видел, обеспечивают не менее 500 мА и, вероятно, больше, перечисление не требуется.
@GustavoLitovsky Это обсуждалось подробно, вероятно, это зависит от производителя компьютеров, но я видел несколько, которые применяют такое правило, и вы действительно хотите объяснить покупателю, что ваш продукт не работает из-за его компьютера?
@Kortuk: Вы должны учитывать, что добавление чипов, которые перечисляют, в некоторых случаях требует больших затрат, поэтому для многих это долгое время не имело смысла.
@GustavoLitovsky Да, я понимаю связанные с этим затраты, просто показалось целесообразным объяснить, что требует спецификация. Вы можете отредактировать раздел, объясняющий, что должна делать компьютерная сторона и почему ее можно пропустить, звучит забавно для меня, но сейчас я думаю, что это объясняет, что должно делать ваше устройство, чтобы достаточно хорошо получать питание.
Некоторые дешевые компьютеры будут использовать внутренний концентратор с питанием от шины . Это опечатка или я просто не понимаю? Разве это не должно быть «USB» вместо «шины»?
@clabacchio я уточнил. Я имею в виду питание от автобуса. у них буквально есть USB-концентратор без питания, чтобы дать вам ваши порты, это означает, что ни один из ваших USB-портов не может обеспечить более 100 мА, поскольку на самом деле все они являются портами на USB-концентраторе без питания.
@AndreKR ссылка для зарядки ваших продуктов Apple не работает. Вот рабочий: Learn.adafruit.com/minty-boost/icharging
Этот ответ содержит вводящую в заблуждение информацию, и его лучше исправить (из-за большого трафика). Любой нормальный порт USB HOST должен обеспечивать ток 500 мА, см. раздел 7.2.1 спецификаций USB 2.0 или раздел 11.4.1 спецификаций USB 3.1. Таким образом, любые гаджеты без USB могут использовать 500 мА (или 900 мА на USB 3.0) без особых колебаний. USB DEVICES должен соблюдать неперечисленный предел в 100 мА , поэтому этот предел неприменим за пределами USB. Редкими исключениями из ограничения 500 мА являются небольшие USB-хосты с батарейным питанием , которые могут ограничивать себя до 100 мА на порт.
«Это показывает, что вы можете получить требуемую мощность до 500 мА. Это то, что вы можете ожидать от компьютера». А если комп (гипотетически) откажет?

Вы можете договориться о 500 мА с одним из USB-чипов FTDI, вот сообщение на форуме , в котором говорится об этом. Если вы используете какой-то другой чип, вам все равно нужно что-то, что может говорить по протоколу USB и сообщать ПК, что ему требуется 500 мА. Пожалуйста, не нарушайте спецификацию USB, ваше устройство может работать нормально для одних людей, но тогда оно не будет работать для других, и вы рискуете повредить плохо спроектированный ПК.

Теоретический предел тока для USB-порта с питанием от шины (типа вашего компьютера) составляет 100 мА, с возможностью согласования до 500 мА. На практике вы, вероятно, не получите столько же от портов на вашем компьютере. Однако, если вы используете концентратор USB с автономным питанием , вы сможете получить 500 мА с каждого порта на концентраторе. Таким образом, если ваш концентратор имеет 4 порта, вы можете получить 4 * 500 мА = 2 А.

Осторожно: убедитесь, что ваш концентратор поставляется с приличным адаптером питания. Некоторые концентраторы поставляются с адаптером на 1 А, потому что производители считают нереалистичным сценарий для пользователей, потребляющий 500 мА от КАЖДОГО порта.

Ознакомьтесь с этой статьей вики: http://en.wikipedia.org/wiki/USB_hub#Power

Небольшая поправка: предел 500 мА для USB 2.0 (единица нагрузки 100 мА, максимум 5 единиц нагрузки). В USB 3.0 единица нагрузки составляет 150 мА, а максимум — 6 единиц нагрузки, то есть 900 мА. Компьютеры обычно не поддерживают 1,8 А. Вы можете получить это, поместив резистор между проводами данных (чтобы сигнализировать, что устройство использует только питание, а не передает данные) и использовать зарядное устройство для сотового телефона USB или аналогичный источник питания.
Требуют ли концентраторы с автономным питанием согласования с более высокими уровнями тока? Мне придется пойти домой и разобрать свою, чтобы посмотреть, что это за схема...
@ Кевин - да, вам нужно согласовать 500 мА, даже если вы используете концентратор с автономным питанием. Откуда еще конечному устройству знать, сколько ему разрешено брать из порта. Он не может сказать, пока не завершится процесс перечисления, может ли розетка, к которой он подключен, обеспечить запрошенный ток.
@Ian - Да, я понимаю, что спецификация будет работать таким образом, но мое (сейчас 1-летнее) исследование двух концентраторов с автономным питанием, которые у меня есть, показывает, что схема блока питания (точнее, переключатель в разъеме ствола) делает питание доступным для устройства независимо от того, согласовывается ли устройство или нет. Мне кажется, что это экономичное и разумное отклонение от спецификации.

Я, что он отличается от поставщика материнской платы, насколько хорош блок питания для USB. Некоторые дешевые производители B-бренда могут просто подключить +5 В источника питания к порту USB. Некоторые лучшие могут включать в себя полный пакет для защиты от перегрузки по току и т. д.

У меня есть sweex 4-портовый (дешевый, стоил мне около 10 евро) USB-концентратор, поэтому мне не нужно все время лезть под стол для USB-подключения. Этот порт sweex явно не имеет никакой защиты. Однажды я курил с ним закороченный МОП-транзистор, номинальный ток которого составлял 3А.

В любом случае, моя точка зрения, которую я хочу подчеркнуть, заключается в том, что независимо от того, какой у вас проект, вы, вероятно, не захотите получать более 500 мА тока, потребляемого через порт USB. На один раз, может быть... если вы хотите рискнуть и взорвать его от своего имени. Конечно, не для кого-то другого.

Я хотел бы думать, что мощность, предоставляемая USB, в основном предназначена для связи с реальным устройством. Вы можете использовать схему изоляции, чтобы обеспечить лучшую защиту хостов USB. Я бы, конечно, не стал использовать USB в качестве универсального источника питания 5 В, потому что адаптеры могут сделать это намного лучше (и в долгосрочной перспективе, вероятно, дешевле).

Добавлю к отличному совету Кортука:

  1. Вам действительно следует использовать концентратор с питанием или «зарядное устройство USB» для отладки, так как вы не хотите поджарить свой компьютер, случайно замкнув что-то.

  2. Все компьютеры, которыми я пользовался, не беспокоятся об ограничении потребляемого тока ниже 500 мА. (с перечислением или без)

jpc Я согласен, но ваш возраст показывает .... USB был доступен только тогда, когда вышла Win98, и все были автономными, просто нужно было питание от концентратора для переговоров с драйверами.
Я думаю, вы правы: мой интерес к USB начался примерно в то время, когда Игорь Чешко выпустил свою программную реализацию AVR USB в 2003 году. В то время USB 2.0 уже был доступен.

Насколько я знаю, никто особо не мешает включить ограничение тока в USB-хосте, поэтому устройства действительно на системе чести не тянуть больше, чем им позволено. Я видел много устройств, которые заявляют об одной мощности, но на самом деле потребляют гораздо больше, и я никогда не видел, чтобы они отключались или что-то в этом роде. По крайней мере, я предполагаю, что на настольном компьютере порты рассчитаны на ток более 500 мА.

Так что, если вы делаете продукт, который будет использоваться другими, прочитайте спецификацию USB и узнайте, как договориться с компьютером, чтобы потреблять до 500 мА. Если вы просто делаете разовый и знаете по какой-то причине, что порт способен на 1,8А, то просто нарисуйте его.

На самом деле многие производители электроники до сих пор не придерживаются строго спецификации USB 2.0, не реализуя эти ограничения по току в предоставляемых ими USB-портах. Некоторые (читай: большинство) USB-порты допускают 100 мА независимо от перечисления и продолжающейся активности; некоторые порты даже предлагают 500 мА независимо от требуемого согласования мощности. - Максим

Мой телефон Samsung запрашивает MaxPower 2 мА, но затем потребляет ~ 250 мА независимо от того, к чему он подключен.

Я на самом деле нашел обратное. Почти каждый компьютер, который я использовал, отключал порт USB, если потреблялось слишком много энергии. Они не обязательно делают это в зависимости от того, сколько вы запросили, но у них есть максимальный ток, который после удара уведомит ОС и отключит порт. Windows даже выведет сообщение, уведомляющее пользователя о том, что это произошло. По моему опыту, для повторного включения порта требуется перезагрузка компьютера.
@Kellenjb - я тоже видел такое поведение, но обычно только на ноутбуках, где энергопотребление вызывает беспокойство. Кроме того, в то время как компьютер отслеживает энергопотребление, он часто фактически не отключает питание порта, а просто использует канал управления USB, чтобы сообщить устройству об отключении питания. У них часто есть плавкие предохранители, чтобы предотвратить огромное энергопотребление, но они часто составляют 1 А или больше. Таким образом, можно по-прежнему получать значительный ток от порта, хотя Windows может жаловаться на это.
Я тоже видел это сообщение в Windows, но только от пика тока, а не от непрерывного розыгрыша. Спецификация USB имеет ограничения для обоих.
Я видел это у обоих. скачки тока и перегрузки по току. Обнаружение всплесков тока, по-видимому, довольно сильно зависит от компьютера, но из-за чрезмерного тока почти все компьютеры, которые я использовал, отключили его.
Мое поведение может быть связано с тем, что я использовал компьютеры известных марок.
У нас есть настольные компьютеры Dell шестилетней давности, используемые в студенческой лаборатории. У нас были студенты, которые все время потребляли слишком много тока и отключали порт USB до тех пор, пока не произойдет перезагрузка.
На моем ноутбуке неисправное (закороченное) USB-устройство привело к отключению всех устройств на шине, но удаление неисправного устройства, похоже, решило проблему. Linux dmesg упомянул об отключении по перегрузке по току.
На моем Macbook pro я могу потреблять 500 мА, даже не спрашивая, без каких-либо побочных эффектов. То же самое с концентраторами с питанием от настольных компьютеров Dell в моей школе (и с концентратором с питанием для моего ноутбука). Ни один из компьютеров не выдает никаких предупреждающих сообщений.
какое оборудование вы использовали, когда делали это?

Ответ, получивший наибольшее количество голосов, содержит вводящую в заблуждение информацию, и его лучше исправить (из-за большого трафика).

Любой нормальный порт USB HOST должен обеспечивать ток 500 мА, см. раздел 7.2.1 спецификаций USB 2.0 или раздел 11.4.1 спецификаций USB 3.1.

Спецификации USB 2.0 говорят на странице 171:

«Системы, которые получают рабочее питание извне, переменного или постоянного тока, должны обеспечивать не менее пяти единичных нагрузок на каждый порт. Такие порты называются портами высокой мощности».

Обратите внимание на язык "по крайней мере". Таким образом, любые гаджеты без USB могут использовать 500 мА (или 900 мА на USB 3.0) без особых колебаний.

USB DEVICES должен соблюдать неперечисленный предел в 100 мА , поэтому этот предел неприменим за пределами USB. Редкими исключениями из ограничения 500 мА являются небольшие USB-хосты с батарейным питанием, которые могут ограничивать себя до 100 мА на порт.

Порт с внешним питанием должен подавать 500 мА (например, ПК или концентратор с настенной бородавкой). Цитата со стр.171 касается именно таких портов с внешним питанием. Порт с питанием от шины должен подавать только 100 мА. Применение этого правила варьируется от одного дизайна к другому, как уже упоминалось в ответах.
@NickAlexeev, это правда, в рамках USB2 не существовало концепции балансировки мощности. Таким образом, 100 мА на порт от концентратора с питанием от шины соответствуют действительности. Ограничение в 100 мА очень неудобно с точки зрения пользователя. Вот почему на рынке не существует концентраторов с питанием от шины. Чтобы быть полезными, эти концентраторы предоставляют ложную информацию о том, что они «автономные». Так что все эти рассуждения о пределе в 100 мА несущественны.

Вы не можете получить 1,8 А напрямую от USB ПК. Однако, если вам нужен большой ток и одновременное подключение к ПК, рассмотрите возможность приобретения концентратора с собственным питанием от сети.

введите описание изображения здесь

Да, ты можешь. Спецификации USB не налагают верхнего предела на то, сколько порт может выдать. См. раздел 7.2.1 технических характеристик USB. Решение остается за разработчиком системы USB HOST . Однако USB-устройство не имеет права принимать более 500/900 мА; это устройство будет несовместимым, технически незаконным.

Вышеупомянутый ток 100 мА до 500 мА может согласовываться драйвером устройства. Однако некоторые устройства могут быть неправильно настроены во время загрузки, если в BIOS есть параметр «Включить устаревшее хранилище» в настройках USB. Если этот параметр отключен, вы можете повторно подключить устройство после загрузки, если оно не работает должным образом. Только при включенной этой настройке, если она есть, BIOS выдаст ток больше некоторого минимального значения, думаю 100 мА.

Метод грубой силы может заключаться в том, чтобы подключить кабель USB с двумя штекерами к одному USB-кабелю с гнездом для дополнительной мощности. ВНИМАНИЕ: могут возникнуть проблемы с безопасностью при работе с электричеством.

Mr 404notFound, К сожалению, вы не можете увеличить лимит на USB-устройстве. Он ограничен дизайном.

Некоторые ранние концентраторы были ограничены до 100 мА, теперь все концентраторы рассчитаны на 500 мА, а с портами USB3 доступно 900 мА.

Хорошей новостью является то, что вы можете узнать, на что рассчитаны ваши порты. Если старше 5 лет, некоторые могут быть 100 мА, но новее, я сомневаюсь в этом.

Если работает Windows... перейдите в> Диспетчер устройств> оборудование> USB-концентратор (выберите любой)> свойство (мышь rt)> питание введите описание изображения здесь

Надеюсь, это поможет!! извините за нечеткое изображение .. это Mac .. вы можете видеть 500 мА на порт и подключенное устройство = 0 мА Он имеет встроенный измеритель тока, что он не делает, так это облегчает вам определение, какой физический концентратор и порт, на который он ссылается. Я обнаружил, что перемещение мыши к каждому порту является самым простым способом идентификации, но мои знающие коллеги могут знать более быстрый способ.

Кстати, все USB-хабы защищены автоматически сбрасываемыми предохранителями от короткого замыкания. Но я видел по крайней мере одну материнскую плату со вздутыми электролитическими крышками возле портов USB из-за скачков тока, обнаруженных с помощью традиционной вздутой крышки попкорна.

Нечеткое изображение, потому что это Mac???
Да, я удаленно захватил изображение с высоким разрешением на башне Win7 и изменил его размер на Mac Air с низким разрешением, и увеличение оказалось нечетким. Если вам нужно большее разрешение, я мог бы сопоставить разрешение в пикселях на этом Mac, отключив автомасштабирование, но это было задним числом и это было не принципиально. Кроме того, это заставило задуматься, почему и как я использовал Mac, чтобы сообщать о функциях мониторинга Windows Current. Весь процесс занял 1 минуту. Кроме того, с помощью сторонних приложений для Windows я могу легко просматривать размеры изображений в точках на дюйм и xy и редактировать их. В OSX вам нужна дорогая программа, чтобы сделать это, или используйте примитивный предварительный просмотр.
Если просто изменение размера делает его таким нечетким, вам действительно нужно приличное программное обеспечение для обработки изображений! :-/
Эй, ты видел спецификацию USB? Их образы такие же нечеткие, как и мои. См., например, Рисунок 19-3 в Диспетчере устройств. Я согласен, поэтому я сказал, что это дорогая программа.. (пожалуйста, не Gimp).. Вот почему я люблю Irfanview, который теперь принадлежит Corel. мгновенно все, включая надстройки Adobe.
Большинство дешевых USB-хабов, с которыми я имел дело, не имеют никакой защиты от перегрузки по току (ни поплавков, ни последовательных транзисторов).
Как получить более 100 мА от USB-порта
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v