Jak uzyskać więcej niż 100 mA z portu USB

84

Słyszałem, że obecny limit dla portu USB wynosi 100mA. Jednak słyszałem również, że niektóre urządzenia mogą uzyskać do 1.8A z portu. Jak przekroczyć limit 100mA?

200ok404 notfound
źródło
Dodałem długi post, próbując wyjaśnić, co wchodzi w każdą grupę. Jeśli potrzebujesz 1.8A, krótka odpowiedź brzmi: komputer tego nie zrobi.
Kortuk
5
@Kortuk - Komputer nie powinien tego robić. Niektórzy jednak mogą.
Kevin Vermeer
@reemrevnivek, zostało to omówione poniżej, każdy komputer, którego użyłem, nie zapewni 1.8A. Użyłem pary, która nawet zamknąłaby port, gdyby obciążenie było zbyt pojemne, a ty naruszysz wejściowy prąd rozruchowy.
Kortuk
2
@Kortuk, Technicznie rzecz biorąc, „ Systemy, które uzyskują zewnętrzną moc roboczą, prąd przemienny lub stały, muszą dostarczać co najmniej pięć jednostek obciążenia do każdego portu. ” - Sekcja 7.2.1, Specyfikacje USB 2.0. Uwaga: „co najmniej” 100mA x 5 = 500mA. Nie ma górnej granicy.
Ale..chenski

Odpowiedzi:

102

Myślę, że mogę spróbować to wyjaśnić.

USB-100mA

USB domyślnie dostarczy 100mA prądu (to jest 500mW mocy, ponieważ wiemy, że jest to 5V, prawda?) Do urządzenia. To najwięcej, co możesz wyciągnąć z koncentratora USB, który nie ma własnego zasilacza, ponieważ nigdy nie oferują więcej niż 4 porty i zachowują dla siebie zachłanne 100mA.

Niektóre tanie, zbudowane komputery będą korzystały z koncentratora zasilanego z magistrali ( wszystkie połączenia USB mają to samo źródło 500mA, a elektronika działająca jako koncentrator również korzysta z tego źródła) ) wewnętrznie, aby zwiększyć liczbę portów USB i zaoszczędzić niewielką ilość pieniędzy. Może to być frustrujące, ale zawsze można zagwarantować 100mA.

USB-500mA

Kiedy urządzenie jest podłączone, przechodzi przez wyliczenie. Nie jest to trywialny proces i można go szczegółowo zobaczyć na stronie Jana Axelsona . Jak widać jest to długi proces, ale układ z firmy takiej jak FTDI poradzi sobie z trudną częścią. Omawiają numerację w jednej ze swoich notatek dotyczących aplikacji .

Pod koniec wyliczenia konfigurujesz parametry urządzenia. W szczególności deskryptory konfiguracji. Jeśli spojrzysz na tę stronę, pokażą ci wszystkie różne elementy, które można ustawić . Pokazuje, że można uzyskać żądaną moc nawet do 500 mA. Tego można oczekiwać od komputera. Możesz dostać układy FTDI, które sobie z tym poradzą, co jest miłe, ponieważ musisz traktować układ jako linię szeregową.

USB-1.8A

To właśnie tam robi się ciekawie. W sklepie można kupić ładowarkę z gniazdem USB. To jest port ładowania USB. komputer ich nie dostarcza, a urządzenie musi być w stanie je rozpoznać.

Po pierwsze, aby uzyskać najlepsze informacje o USB, czasami trzeba ugryźć kulę i udać się do osób, które piszą specyfikację. Znalazłem tutaj świetne informacje na temat specyfikacji ładowania USB . Przydatny link na stronie to link do ładowania baterii . Ten link wydaje się być powiązany z numerem wersji, więc połączyłem oba w przypadku aktualizacji wersji, ludzie nadal mogą uzyskać dostęp do informacji.

Co to znaczy? jeśli otworzysz plik batt_charging PDF i przejdziesz do trzeciego rozdziału, wejdą do portów ładowania. W szczególności 3.2.1 wyjaśnia, jak to się dzieje. Teraz utrzymują bardzo techniczny charakter, ale kluczowy punkt jest prosty. Port ładowania USB ustawia rezystancję zakończenia między D + i D-. Chciałbym skopiować rozdział, który to wyjaśnia, ale jest to zabezpieczony plik PDF i nie mogę go skopiować bez ponownego wpisywania.

Podsumowując

Możesz pobrać 100mA z portu komputera. Możesz pobrać 500mA po wyliczeniu i ustawieniu prawidłowej konfiguracji. Komputery różnią się pod względem egzekwowania prawa, jak wielu innych powiedziało, ale większość, z jaką miałem doświadczenie, spróbuje cię powstrzymać. Jeśli naruszysz to, możesz również uszkodzić źle zaprojektowany komputer (Davr jest tam na miejscu, to zła praktyka). Możesz pobierać do 1,8 A z portu ładowania, ale jest to rzadki przypadek, gdy port coś ci mówi. Musisz to sprawdzić, a kiedy zostanie to zweryfikowane, możesz to zrobić. Jest to to samo, co zakup adaptera ściennego, ale możesz użyć kabla USB i portu USB.

Dlaczego warto korzystać ze specyfikacji ładowania? Gdy więc mój telefon umiera, moja ładowarka ładuje go szybko, ale jeśli nie mam ładowarki, mogę pobierać energię z komputera, korzystając z tego samego portu sprzętowego do komunikacji plików i informacji z komputerem.

Daj mi znać, jeśli mogę coś dodać.

Kortuk
źródło
3
Dokument, z którym się łączysz, określa rezystancję „maksymalnie 200 omów”, co jest w zasadzie opisem zwarcia.
AndreKR
1
W przypadku produktów Apple sprawy są nieco bardziej skomplikowane: ladyada.net/make/mintyboost/icharge.html
AndreKR
5
@ TonyStewart, rozumiem, że do czasu zakończenia wyliczenia można zagwarantować tylko 100 mA. Fakt, że urządzenie zezwala na 500mA, nie oznacza, że ​​chciałbym zaprojektować moje urządzenia, aby natychmiast zaufać 500mA jest dostępny, zamiast tego chciałbym poczekać na zakończenie wyliczenia. Jestem otwarty na naukę, że mogę zrobić inaczej. Wiele moich linków, które podałem, wymienia to jako wymóg standardu.
Kortuk
1
Chociaż w teorii nie należy pobierać więcej niż 100 mA, chyba że wyliczono, ograniczenie to rzadko jest egzekwowane w praktyce. Widziałem tylko jednego laptopa, który to zrobił. 99% urządzeń, które widziałem, zapewniają co najmniej 500mA i prawdopodobnie więcej, nie trzeba wyliczać.
Gustavo Litovsky,
2
@GustavoLitovsky Zostało to szczegółowo omówione, prawdopodobnie różni się w zależności od producenta komputera, ale widziałem wielu, którzy egzekwują taką regułę i czy naprawdę chcesz wyjaśnić klientowi, że Twój produkt nie działa z powodu jego komputera?
Kortuk
12

Możesz wynegocjować 500mA z jednym z układów FTDI USB, oto post na forum, który mówi o tym. Jeśli używasz innego układu, nadal potrzebujesz czegoś, co może mówić w protokole USB i powiedzieć komputerowi, że chce 500mA. Nie naruszaj specyfikacji USB, twoje urządzenie może działać dobrze dla niektórych osób, ale wtedy nie będzie działać dla innych, a Ty ryzykujesz uszkodzenie źle źle zaprojektowanych komputerów.

davr
źródło
6

Teoretyczny limit prądu na zasilanym z magistrali porcie USB (taki jak w twoim komputerze) wynosi 100mA, do negocjacji do 500mA. W praktyce prawdopodobnie nie dostaniesz tyle z portów komputera. Jeśli korzystasz z własnego zasilania koncentratora USB , powinieneś być w stanie uzyskać 500mA z każdego portu koncentratora. Więc jeśli twój koncentrator ma 4 porty, możesz uzyskać 4 * 500mA = 2A.

Uwaga: upewnij się, że koncentrator jest wyposażony w porządny zasilacz. Niektóre koncentratory są wyposażone w adapter 1A, ponieważ producenci uważają, że jest to nierealistyczny scenariusz, w którym użytkownicy mogą pobierać 500 mA z KAŻDEGO portu.

Sprawdź ten artykuł wiki: http://en.wikipedia.org/wiki/USB_hub#Power

Vincent Van Den Berghe
źródło
7
Mała korekta: limit wynosi 500 mA dla USB 2.0 (jednostka obciążenia wynosi 100 mA, a maksymalna to 5 jednostek obciążenia). W przypadku USB 3.0, jednostka obciążenia wynosi 150 mA, a maksymalna to 6 jednostek obciążenia, czyli 900 mA. Komputery zwykle nie obsługują 1,8 A. Można uzyskać tyle, umieszczając rezystor między przewodami danych (aby zasygnalizować, że urządzenie korzysta tylko z zasilania i nie przesyła danych) i używać ładowarki do telefonu komórkowego USB lub podobnego głupiego źródła zasilania.
AndrejaKo
Czy koncentratory z własnym zasilaniem wymagają negocjacji do wyższych poziomów prądu? Będę musiał iść do domu i rozebrać mój, żeby zobaczyć, co to jest obwód ...
Kevin Vermeer
2
@Kevin - tak, musisz wynegocjować 500mA, nawet jeśli używasz koncentratora z własnym zasilaniem. Jak inaczej urządzenie końcowe wiedziałoby, ile wolno pobierać z portu. Nie może stwierdzić, dopóki proces wyliczenia nie zostanie zakończony, czy gniazdo, do którego jest podłączone, może dostarczyć żądany prąd.
u
@Ian - Tak, rozumiem, że specyfikacja działałaby w ten sposób, ale moje (teraz 1-letnie) badanie dwóch koncentratorów z własnym zasilaniem wskazuje, że obwód zasilacza (a raczej przełącznik w gnieździe lufy) udostępnia moc urządzeniu bez względu na to, czy urządzenie negocjuje, czy nie. Wydaje mi się, że jest to opłacalne i rozsądne odstępstwo od specyfikacji.
Kevin Vermeer
2

I różni się od dostawcy płyty głównej, jak dobry jest zasilacz dla USB. Niektórzy tani producenci marki B mogą po prostu podłączyć + 5 V zasilacza do portu USB. Niektóre lepsze mogą faktycznie obejmować cały pakiet do ochrony nadprądowej itp.

Dostałem 4-portowy hub Sweex (el-cheapo, kosztował mnie jak 10 euro) hub USB, więc nie muszę cały czas wchodzić pod biurko, aby uzyskać połączenie USB. Ten port Sweex wyraźnie nie ma żadnej ochrony. Raz zapaliłem z nim zwarty MOSFET, którego prąd znamionowy wynosił 3A.

W każdym razie, chciałbym podkreślić, że bez względu na projekt, prawdopodobnie nie będziesz chciał pobierać ponad 500 mA prądu pobieranego z portu USB. Jako jedyny, może ... jeśli chcesz zaryzykować wysadzenie go we własnym imieniu. Z pewnością nie dla nikogo innego.

Chciałbym myśleć, że moc dostarczana przez USB ma głównie umożliwić komunikację z prawdziwym urządzeniem. Możesz mieć obwód izolacyjny, aby zapewnić lepszą ochronę hostów USB. Z pewnością nie wziąłbym USB jako uniwersalnego zasilacza 5V, ponieważ adaptery mogą to zrobić znacznie lepiej (a na dłuższą metę prawdopodobnie tańsze).

Hans
źródło
2

Dodając do doskonałej porady Kortuk:

  1. Naprawdę powinieneś użyć zasilanego koncentratora lub „ładowarki USB” do debugowania, ponieważ nie chcesz usmażyć komputera przez przypadkowe zwarcie.

  2. Wszystkie komputery, z którymi miałem przyjemność, nie zawracają sobie głowy ograniczaniem poboru prądu poniżej 500mA. (z wyliczeniem lub bez)

jpc
źródło
jpc Zgadzam się, ale twój wiek pokazuje ... USB było po prostu dostępne, gdy Win98 był niedostępny, a wszyscy byli samozasilani, potrzebowali tylko zasilania koncentratora, aby negocjować ze sterownikami.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Chyba masz rację: moje zainteresowanie USB zaczęło się mniej więcej w tym czasie, gdy Igor Češko wydał swoją programową implementację AVR USB w 2003 roku. W tym czasie USB 2.0 był już dostępny.
jpc
2

O ile mi wiadomo, nikt tak naprawdę nie zawraca sobie głowy włączeniem ograniczenia prądu w hoście USB, więc urządzenia naprawdę są w systemie honorowym, aby nie pobierać więcej, niż są dozwolone. Widziałem wiele urządzeń, które zużywają jedną moc, ale w rzeczywistości czerpią znacznie więcej, i nigdy nie widziałem, żeby się wyłączały lub coś takiego. Przynajmniej na pulpicie zakładam, że porty są w stanie wytrzymać więcej niż 500 mA.

Więc jeśli tworzysz produkt, który będzie używany przez innych, przeczytaj specyfikację USB i dowiedz się, jak negocjować z komputerem, aby pobierać do 500 mA. Jeśli robisz tylko jednorazowe i wiesz z jakiegoś powodu, że port jest zdolny do 1.8A, to po prostu go narysuj.

W rzeczywistości wielu producentów elektroniki nadal nie przestrzega ściśle specyfikacji USB 2.0, nie wdrażając tych limitów prądu w portach USB, które zapewniają. Niektóre (czytaj: większość) porty USB pozwalają na 100mA niezależnie od wyliczenia i ciągłej aktywności; niektóre porty oferują nawet 500mA, niezależnie od wymaganej negocjacji mocy. - Maxim

Mój telefon Samsung żąda maksymalnej mocy 2 mA, ale następnie pobiera ~ 250 mA bez względu na to, do czego jest podłączony.

endolit
źródło
11
Naprawdę znalazłem coś przeciwnego. Prawie każdy komputer, którego użyłem, wyłączy port USB, jeśli zostanie pobrane zbyt dużo energii. Niekoniecznie robią to na podstawie żądanej kwoty, ale mają maksymalny prąd, który po trafieniu powiadomi system operacyjny i wyłączy port. System Windows wyświetli nawet komunikat informujący użytkownika, że ​​tak się stało. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​ponowne uruchomienie komputera wymaga ponownego włączenia portu.
Kellenjb
3
@Kellenjb - Widziałem również takie zachowanie, ale zwykle tylko na laptopach, w których problem dotyczy zużycia energii. Ponadto, podczas gdy komputer monitoruje zużycie energii, często tak naprawdę nie wyłącza zasilania portu, po prostu używa kanału kontrolnego USB, aby nakazać urządzeniu wyłączenie. Często mają szeregowe bezpieczniki, aby zapobiec ogromnemu zużyciu energii, ale często są to 1A lub więcej. Można więc nadal pobierać znaczną ilość prądu z portu, chociaż Windows może na to narzekać.
Adam Davis,
2
Mamy około 6-letnich komputerów stacjonarnych Dell używanych w studenckim laboratorium. Przez cały czas studenci pobierali zbyt dużo prądu i zamykano port USB, dopóki nie nastąpi restart.
Kellenjb
4
Na moim laptopie martwe (zwarte) urządzenie USB spowodowało zamknięcie wszystkich urządzeń w magistrali, ale usunięcie nieprawidłowo działającego urządzenia wydaje się rozwiązać problem. Linux dmesg wspomniał o wyłączeniu nadprądowym.
Thomas O
3
Na moim Macbooku Pro mogę wyciągnąć 500mA bez pytania, bez złych efektów. To samo dotyczy zasilanych koncentratorów pochodzących z komputerów stacjonarnych Dell w mojej szkole (i zasilanego koncentratora dla mojego laptopa). Żaden komputer nie wydaje żadnego komunikatu ostrzegawczego.
Kevin Vermeer
1

Najczęściej głosowana odpowiedź zawiera wprowadzające w błąd informacje i lepiej ją poprawić (ze względu na duży ruch).

Każdy normalny HOST USB musi być zdolny do dostarczenia 500 mA prądu, patrz sekcja 7.2.1 specyfikacji USB 2.0 lub sekcja 11.4.1 specyfikacji USB 3.1.

Specyfikacja USB 2.0 mówi, strona 171:

„Systemy, które uzyskują zewnętrzną moc roboczą, zarówno prądem przemiennym, jak i stałym, muszą dostarczać co najmniej pięć jednostek obciążenia do każdego portu. Takie porty są nazywane portami dużej mocy”.

Zwróć uwagę na język „przynajmniej”. Dlatego gadżety inne niż USB mogą bez wahania używać 500 mA (lub 900 mA na USB 3.0).

Nie wyliczone ograniczenie 100 mA musi być przestrzegane przez URZĄDZENIA USB , więc limit nie ma zastosowania poza ramami USB. Rzadkimi wyjątkami od limitu 500 mA są małe zasilane bateryjnie hosty USB, które mogą ograniczyć się do 100 mA na port.

Ale..chenski
źródło
0

Nie można pobierać 1.8A bezpośrednio z USB komputera. Jeśli jednak potrzebujesz dużego prądu i jednocześnie podłączonego do komputera, rozważ inwestycję w hub, który ma własne zasilanie z sieci.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jason Han
źródło
Tak, możesz. Specyfikacje USB nie nakładają górnego limitu ilości portów. Patrz sekcja 7.2.1 specyfikacji USB. Decyzja należy do projektanta systemu USB HOST . Jednak urządzenie USB nie ma prawa pobierać więcej niż 500 / 900mA; to urządzenie będzie niezgodne, technicznie nielegalne.
Ale..chenski
0

Prąd powyżej 100 mA do 500 mA może być negocjowany przez sterownik urządzenia. Jednak niektóre urządzenia mogą nie zostać poprawnie skonfigurowane podczas rozruchu, jeśli w systemie BIOS jest dostępna opcja „Włącz starszą pamięć masową” w ustawieniach USB. Jeśli to ustawienie jest wyłączone - możesz ponownie podłączyć urządzenie po uruchomieniu, na wypadek, gdyby nie działało poprawnie. Tylko przy włączonym ustawieniu, jeśli jest obecny, BIOS zapewni prąd większy niż pewna minimalna wartość, myślę, że 100 mA.

Metodą brutalnej siły może być doprowadzenie dwóch męskich kabli USB do jednej żeńskiej kabla USB w celu uzyskania dodatkowej mocy. UWAGA: mogą występować problemy z bezpieczeństwem zasilania / poboru mocy.

Ujjwal Singh
źródło
-1

Pan 404 notFound, przykro mi powiedzieć, że nie można zwiększyć limitu w urządzeniu USB. Jest ograniczony przez projekt.

Niektóre wczesne koncentratory były ograniczone do 100 mA, teraz wszystkie koncentratory mają 500 mA, a dla portów USB3 dostępne jest 900 mA.

Dobra wiadomość jest taka, że ​​możesz dowiedzieć się, za co są oceniane twoje porty. Jeśli starsze niż 5 lat, niektóre mogą mieć 100mA, ale nowsze, wątpię.

W systemie Windows ... przejdź do> Menedżer urządzeń> sprzęt> Hub USB (wybierz dowolny)> właściwość (mysz rt)> zasilanie wprowadź opis zdjęcia tutaj

Mam nadzieję, że to pomoże!! przepraszam za niewyraźny obraz .. to jest Mac .. widać 500mA na port i podłączone urządzenie = 0mA Ma wbudowany miernik prądu, co nie robi, ułatwia identyfikację fizycznego koncentratora i port, którego dotyczy. Uznałem, że przesuwanie myszy do każdego portu jest najłatwiejszym sposobem identyfikacji, ale moi wyuczeni koledzy mogą znać szybszy sposób.

BTW Wszystkie koncentratory USB są chronione przez automatycznie resetowalne polyfuse przed zwarciem. Ale widziałem co najmniej jedną płytę główną z dmuchanymi elektrolitycznymi pokrywami w pobliżu portów USB z powodu skoków prądu, wykrytych za pomocą tradycyjnej wypukłej pokrywy popcornu.

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
źródło
6
Zamazany obraz, ponieważ jest to komputer Mac ???
Federico Russo
Tak, zdalnie przechwyciłem obraz w wysokiej rozdzielczości na wieży Win7 i zmieniłem rozmiar na Mac Air o niskiej rozdzielczości, a powiększenie okazało się rozmyte, jeśli potrzebowałbyś większej rozdzielczości, mógłbym dopasować rozdzielczość pikseli na tym Macu, wyłączając automatyczne skalowanie, ale to było z perspektywy czasu i to nie było konieczne. Oprócz tego trochę zastanawiałem się, dlaczego / jak używałem komputera Mac do zgłaszania bieżących funkcji monitorowania systemu Windows. Cały proces trwał 1 minutę. Poza tym dzięki aplikacjom zewnętrznym systemu Windows mogę łatwo zobaczyć rozmiary i rozdzielczość obrazu dpi i xy oraz edytować. W OSX potrzebujesz drogiego programu, aby to zrobić lub użyć prymitywnego podglądu.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
6
Jeśli tylko zmiana rozmiaru sprawia, że ​​rozmyta, naprawdę potrzebujesz porządnego oprogramowania do przetwarzania obrazu! : - /
Federico Russo
1
Hej, widziałeś specyfikację USB? Ich obrazy są tak samo rozmyte jak moje. Zobacz Rysunek 19-3 na przykład na urządzeniu Mgr. Zgadzam się, dlatego powiedziałem drogi program (proszę nie Gimp) .. Właśnie dlatego uwielbiam Irfanview, którego właścicielem jest Corel. natychmiastowe wszystko, w tym dodatki Adobe.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
4
Większość tanich koncentratorów USB, którymi się zajmowałem, nie ma żadnej ochrony nadprądowej (ani polifusów, ani tranzystorów szeregowych).
jpc