Меню

Как измерить ток usb type c

USB кабель, методика тестирования: удавометрия, китайские омы, тест огнём и микрометрия медных жил

  • Цена: 83-176 руб
  • Перейти в магазин

($1.3 — 2.75 в зависимости от длины и разъёмов)
Hаш удав, как хотим, так и меряем.
© народное
Это ОЧЕНЬ ДЛИННЫЙ обзор, осторожно! Немудрящие кабели от рубля — всего лишь повод, хотя кабель будем резать, жечь и измерять жилы микрометром. Больше всего меня интересовала МЕТОДИКА. Методика измерения сопротивления, которую нам навязали китайские USB тестеры и инструментальная оценка ее (немалой!) погрешности. Кто бы мог подумать — в сторону завышения свойств кабелей. Методика проверки сколько там AWG в жилах и из чего они сделаны. Проверка значений одной и той же величины разными способами.

microUSB и lightning по 1 руб

Часть I. Удавометрия

0.3 ома, но приводит к феноменальным результатам для отличных кабелей метрическим сопротивлением 0.1-0.15 ом

Давайте измерим сопротивление нашего кабеля с помощью WEB2 — как всем известно самого лучшего китайского USB тестера. И мультметром по 4 проводной схеме.

Китайский метод

Методика простая — подключаем тестер к зарядке, на его выход — нагрузку. Измеряем напряжение и ток.
Затем подключаем не непосредственно к нагрузке, а через измеряемый кабель. Бинго! Наученный умными китайцами закону Ома тестер высчитывает сопротивление.

OK. Это была нагрузка с постоянным сопротивлением в процессе измерения. А давайте повторим на нагрузке, поддерживающей постоянным ток

Та же зарядка, тот же ток — но во второй значащей цифре уже расхождение 🙁 Не мудрено, метод с вычитанием напряжений умножает ошибку измерения.

0.13 ома. И относительная ошибка составит уже не 2%, а 77%. Аналогично скачок на 0.01В или мизерных 0.2% выльется во вполне весомые 8% на выходе

Отсюда, собственно, и разнобой во второй цифре в измерениях выше.

Но, как увидим ниже, это еще цветочки.

4 проводной метод

Потому, что теперь измерим 4 проводным методом. То есть амперметром измеряем протекающий ток, а вольтметром — падение напряжение измеряемом кабеле. Умножения ошибки нет — мы не вычитаем напряжения, а измеряем непосредственно падение напряжения. Одна жила

И вторая

По закону Ома делим падение напряжения на протекающий ток, получаем 0.22 ома на жилу, их две, в сумме 0.44 ома (цифра довольно посредственная, но об этом ниже). Сейчас нас волнует почему ошибка аж в первом знаке?!

И ракетной физики тут нет, все просто. При измерении самым лучшим китайским тестером китайское сопротивление получено без учёта контактного на USB разъёме. Пренебречь им для рядового кабеля в принципе можно. А вот при измерении очень хороших кабелей возникают поистине феноменальные цифры, вроде 0.05 ома А у камрада smsnn даже 0.03

Контактное сопротивление на плохоньком USB Type A разъёме

Давайте напрямую измерим это самое контактное сопротивление, забытое китайскими инженерами. Я взял посредственный USB разъём и припаял к нему коротенькие провода от старого компьютерного БП. И измерил падение напряжения. Сопротивление получается 0.043 ома на контакт, 0.086 ома суммарно, тк контакта два.

Сравниванием. 0.44 ома из 4 проводного метода, минус 0.086 = 0.354 китайских ома. Что неплохо бьётся с измеренными 0.37-38
Прим. Если взять не паршивенький, а качественный USB разъём, да с золочёными контактами — то контактное сопротивление на разъёме упадёт значительно, думаю, раза в два, а то и больше. И в отличных кабелях и контактам уделяют внимание. Потому они и не рупь стоят.

Конечно, не лишне проверить — а разъём ли это, может где ещё в схеме падает напряжение? Да, падает — но незначительно. 0.001 ома можно пренебречь

Часть II. Как сопротивляются 1, 2 и 3 метровые кабели

TL;DR Кабели не фонтан, сопротивления (1, 2 и 3 м) 0.44, 0.78 и 1.15 метрических ом. Сгодятся либо на долгую зарядку небольшими токами, либо при поддержке QC 3.0 и зарядкой и телефоном.

Доставка и упаковка

Отгрузка 18 марта, получено 10 апреля 2019. Полный трек. Получил на почте.

Транспортная упаковка — ПЭ пакет и целый рулон пупырки в нём.

Коммерческая упаковка — отсутствует

Жаль, я не догадался попросить акционные кабели по рублю — акции при заказе ещё не было. Менеджер магазина, конечно, уверил меня, что они если и отличаются, то только цветом оплётки. Но с моим занудством я всё же предпочёл бы проверить. С другой стороны, исходя из полученных далеко не выдающихся сопротивлений кабелей вряд ли акционные будут заметно хуже.

Спецификации

По информации магазина

  • Длина кабеля: 1м = 3 фута 2м = 6 футов 3м = 10 футов.
  • Алюминиевый коннектор и нейлоновая плетеная оплетка кабеля обеспечивают большую долговечность, удобство хранения и предотвращают запутывание.
  • Полная совместимость зарядки и синхронизации данных с SE, 6s / 6s Plus / 6 / 6 Plus / 5s / 5c / 5, Pad Air / Air 2, Pad mini / mini 2 / mini 3, Pad (4-е поколения), iPod nano (7-е поколения ) и iPod Touch (5-го поколения), очень быстрая зарядка, сверхпрочность, сверхустойчивость.
  • Зарядка до 30% быстрее, чем через обычный кабель.

Можно выбрать разъём microUSB, lightning и USB typeC на выходе, длину и цвет оплётки. Я взял typeC и три длины — 1, 2 и 3 метра.
По моим измерениям длина в см составила 102, 204, 303, включая разъёмы

Внешний вид




Пластик у разъёма жёсткий

Измерение сопротивления

Я буду измерять метрические омы, 4 проводным методом. Как мы видели выше, для перехода к китайским надо вычесть примерно 0.08-0.09 ома.

Метровый кабель мы уже измерили — 0.44 ома

Двухметровый — 0.78 ом

Трёхметровый — 1.15 ома


Кстати, как это выглядело со стороны нагрузки — она ж у нас умная. Видно, что до зарядки дошло примерно 1.5 вольта. Кстати, это хорошо бьётся с измеренным падением напряжения на жилах кабеля

И куда его такой девать?!

хочется спросить — а покажите-ка мне тот обычный кабель! IMHO обычный — это, к примеру, штатный метровый от старого Xiaomi Redmi 3s жены — у него сопротивление по той же методике 0.3 ом.

Возникает вопрос — в мусор или можно использовать? Давайте посчитаем сначала для обычной USB зарядки, а затем для QC 3.0 варианта. (1)Зарядки обычно выдают напряжение чуть выше 5В — из фото выше моя даёт 5.1B (2) По спекам USB допускается отклонение 5%, то есть 0.25B (3) Спрашивается — и на каком токе на этих кабелях просядет от 5.1 до 4.75?

Ответ 0.8, 0.45 и 0.3 A. Собственно, всё видно. В реальности будет чуть лучше, так как обычно телефоны не перестают заряжаться на 4.75В. И метровый кабель вполне пропустит ампер в реальных условиях зарядки. Но точно не два. И даже минимального тока может хватить, чтобы зарядить телефон за ночь. Или питать какой-то гаджет, требующий немного. То есть за рубль — хорошее приобретение, но не за бакс с лишним, вы извините.

QC или не QC, вот в чём вопрос.

Итак, мы увидели, что уж длинные то кабели способны работать только на мизерных токах. Проверим?
Берём трёхметровый кабель (про который я насчитал 0.3 А в прыжке), обычную USB зарядку и смартфон. О как! телефон еле еле, но заряжается. 600 мА, даже больше, чем с USB 2.0 порта. Хотя и слёзы, конечно.

А теперь заменим зарядку на QC 3.0 (телефон тоже умеет)
Опаньки!

1.7А. Признаюсь, этот телефон больше и не ест и в идеальных условиях. То есть напряжение на входе поднялось, что-то теряется и на проводе — но оставшегося телефону хватает за глаза.

Это к тому, что маркетинговые штампы типа кабель, совместимый с QC — лапша на уши. Уж 3 метровый-то кабель имеет просто неприличное сопротивление в 1.15 ома. И ничего, через него вполне бодро заряжается смартфон — если и зарядка и смартфон поддерживают QC 3.0

Часть III. Буду резать, буду жечь

TL;DR Токоведущие жилы оказались AWG27 и по сопротивлению и по сечению. Материал жилы — медь и исходя из сопротивления и по тесту на газовой плите. Изоляция и оплётка горят и поддерживают горение.

Расчёт проводника по погонному сопротивлению

Из приведённых цифр длин (1, 2 и 3 м) и сопротивлений (0.44, 0.78 и 1.15 ом) видно, что сопротивление растёт пропорционально длине кабеля, если вычесть примерно 0.08 ом* на два разъёма (*видимо, тут разъём typeA чуть получше моего тестового паршивого и хватило ещё и на typeC). И составляет примерно 0.36 ом на метр кабеля или 0.18 ом на метр жилы (их же две) Из справочной таблицы это соответствует AWG27.

Читайте также:  Уравнение изменения силы тока в колебательном контуре дается в виде

Расчёт многожильного проводника по суммарному сечению

Ну, давайте резать! Видно 4 жилы, причём черная и красная заметно толще.


Считаем проводники на чёрной жиле — 20 шт

И измеряем микрометром. тут повторяемость измерений на одной жиле — идеальная. А вот разные жилы чуть отличаются — 3 измерения по 0.079, одно 0.077, одно 0.080 (всего измерил 5 жил)




Онлайн калькулятор даёт

Матожидание .0788,
СКО σ(X)=9.8*10**-4 мм
Доверительный интервал +-3σ(X) = +- 0.003 мм
То есть значение диаметра в интервале от 0.076 до 0.082 мм
Площадь сечения проводника в интервале от 0.0045 до 0.0053 кв мм
Суммарная площадь 20 жил от 0.09 до 0.11 кв мм

Вы будете смеяться, но исходя из площади сечения — тоже AWG27. Я, честно скажу, доволен этим соответствием

Среди прочего это свидетельство того, что у нас именно медь.

Тест огнём

Оплётка оплавляется

Изоляция — нет, разлагается

Одиночная проволочка оплавляется на газу и покрывается черным окислом. Это медь (мы это уже выяснили выше). Алюминий в такой ситуации сгорает, железо — не плавится на газу.

Итого кабели

Кабели оказались AWG27, сопротивления 0.44, 0.78 и 1.15 метрических ома — что весьма далеко до рекомендаций лучших собаководов. Зато сгодятся как верёвки :). И выглядят пристойно. Те, которые метровые и по рублю тем не менее по стоимость-эффективность вне конкуренции. И заряжаться через них будет. Хоть и не супер-быстро. Те, которые длинные, требуют осторожного подхода. Если вам нужно питать ими что-то с низкими токами — то вполне. Если и зарядка и смартфон поддерживают QC 3.0 — тоже будет прилично работать, даже на 3 метрах. Ещё из 3 метрового кабеля можно сделать прекрасную нагрузку на 1 ом 🙂 А в остальных случаях, если реально нужен 3 метровый кабель — надо выбирать что-то с гораздо более толстыми жилами. Эдак AWG20. Но надо понимать, что это будет в 5 раз больше меди — и цена тоже будет отличаться.

Итого методика

ТС раскритиковал (надеюсь — доказательно) огромную методическую погрешность китайских тестеров при измерении проводов. И предложил хоть и трудоёмкий, но рабочий метод проверки состава жил, сравнением сопротивления и сечения. Но нельзя исключить, что где-то наврал или ошибся. Так что заинтересован в аргументированной критике.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Источник

Тест скорости USB Type-C: Насколько медленным может быть скоростной порт вашего ноутбука?

Скорость работы интерфейса зависит от установленных контроллеров, и вы будете удивлены тем, что делают с ними некоторые производители. Технология USB Type-C обещает нам скорость передачи данных на уровне до 10 Гбит/с, но первое поколение устройств с USB Type-C оказывается далеко не настолько быстрым. В этой статье мы разбираемся, в чем здесь дело…

Скорость работы интерфейса зависит от установленных контроллеров, и вы будете удивлены тем, что делают с ними некоторые производители. Технология USB Type-C обещает нам скорость передачи данных на уровне до 10 Гбит/с, но первое поколение устройств с USB Type-C оказывается далеко не настолько быстрым. В этой статье мы разбираемся, в чем здесь дело…

USB Type-C – новый интригующий стандарт, который больше года назад стал появляться в ноутбуках, планшетах, телефонах и на других устройствах. И у нас давно возникло желание проверить, какую же скорость он в реальности может обеспечить. Благодаря появлению SanDisk Extreme 900 мы действительно можем заставить этот двусторонний порт работать на пределе. Для тестирования мы подготовили 8 ноутбуков с USB Type-C, а также вставили в настольный ПК специальную карту PCIe, чтобы тест был более полным.

О чем «молчит» ваш порт USB-C

Подразумевается, что USB Type-C станет универсальным стандартным портом, но на сегодня его универсальность проявляется только в запутанности. USB Type-C может работать на скорости 5 Гбит/с или 10 Гбит/с, будучи по-прежнему маркированным как USB 3.1 производителем ноутбука. Технически USB Type-C может работать даже на скорости USB 2.0 – на жалких 480 Мбит/с. Так что если вы видите порт USB Type-C, то нем можно сказать только то, что скорость интерфейса может варьироваться от скромных 480 Мбит/с до внушительных 10 Гбит/с.

Чтобы запутать все еще сильнее, технология Intel Thunderbolt 3 использует порт USB Type-C для передачи данных через PCIe. И она также поддерживает USB 3.1 со скоростью 10 Гбит/с.

Обсуждать Thunderbolt 3 и поддержку передачи видео через USB Type-C нужно отдельно, и мы посвятим этому другую статью. Однако о питании и не столь универсальной зарядке через USB Type-C уже было сказано.

Тест скорости USB Type-C: насколько медленным может быть скоростной порт вашего ноутбука

Не все порты USB Type-C одинаковы

Что же установлено в ваш ноутбук?

На производительность USB Type-C влияет ряд ключевых факторов. Первое – это возможности жесткого диска в вашем ПК. Если вы копируете со встроенного винчестера, получить скорость даже близкую к скорости порта просто невозможно, просто потому что большинство дисковых интерфейсов не дотягивают до максимальной производительности USB Type-C.

Другой важный фактор – это контроллер, используемый для подключения порта. На сегодняшний день существует два популярных чипа, доступных на рынке. Первый из них – ASmedia ASM1142. Этот чип USB 3.1, работающий со скоростью 10 Гбит/с, можно найти во множестве ранних версий ноутбуков и настольных ПК, которые были оснащены USB Type-C. И поскольку нам не удалось оперативно найти ноутбук с этим чипом, мы вставили карту Atech BlackB1rd MX1 PCIe в настольный ПК. Производительность собранной системы должна быть практически такой же, как у ноутбуков с данным чипом. Другой кандидат на лидерство – это дорогостоящий чип Intel Thunderbolt 3, который также поддерживает возможность работы USB со скоростью 10 Гбит/с.

Ну и, наконец, весьма популярное на сегодня решение, которое можно найти во множестве ноутбуков – это контроллер USB 3.0, встроенный непосредственно в чипсет системной логики Intel. Тот же чип используется для подключения стандартных прямоугольных портов USB 3.0 Type-A. Многие производители ПК просто передают его сигнал на овальные порты USB Type-C. И именно это решение является самым популярным, так как оно дешевле и требует меньше энергозатрат. Однако оно также ограничивает работу любого порта USB Type-C максимальной скоростью USB 3.0 – 5 Гбит/с.

Тест скорости USB Type-C: насколько медленным может быть скоростной порт вашего ноутбука

SanDisk Extreme 900 – один из первых дисков с поддержкой USB 3.1 10 Гбит/с

Метод тестирования

Для проведения тестов мы использовали SanDisk Extreme 900 SSD, который действительно поддерживает подключение USB Type-C на скорости 10 Гбит/с. SanDisk удалось создать это накопитель емкостью 2 Тб, объединив два диска M.2 SSD в массив RAID 0 внутри одного корпуса. И получился действительно быстрый USB-диск. Подключая его к портам USB Type-C каждого компьютера, мы запускали утилиту AS SSD, которая позволяет оценить реальную скорость последовательной передачи данных порта.

Результаты, которые говорят сами за себя, вы можете увидеть на диаграмме ниже. Мы расположили их в порядке убывания производительности. На подписях указаны как модели ноутбуков, так и версии установленных контроллеров.

Тест скорости USB Type-C: насколько медленным может быть скоростной порт вашего ноутбука

Мы оценили 8 ноутбуков, чтобы исследовать производительность USB Type-C (нажмите на картинку для увеличения)

Неудивительно, что производители ноутбуков, выбравшие самый дешевый вариант (подключение контроллера Intel USB 3.0 5 Гб/с к порту USB Type-C), обеспечивают вам… производительность в 5 Гбит/с. Нам не удалось протестировать 12-дюймовый MacBook, потому что AS SSD не работает на OS X, но он использует тот же контролер. Так что приходится ждать эквивалентной производительности.

Куда больший интерес вызывает работа чипов со скоростью 10 Гбит/с: ASMedia и Thunderbolt 3. На диаграмме они представлены 2 моделями Dell XPS (для Thunderbolt) и картой ASMedia в настольном ПК. В нашем тесте ASmedia показал небольшое преимущество над контроллером Thunderbolt 3. Впрочем, производители ПК подтверждают эти данные, сославшись на результаты собственных внутренних тестирований.

Тест скорости USB Type-C: насколько медленным может быть скоростной порт вашего ноутбука

Модель Samsung Notebook 9 Pro использует только часть контроллера Intel Thunderbolt 3, поддерживающую USB 3.1

Впрочем, в тесте есть еще один интересный участник – это ноутбук Samsung Notebook 9 Pro. 15,6-дюймовая модель использует достаточно редкий подход оснащения порта USB Type-C за счет использования чипа Intel «Alpine Ridge» с Thunderbolt 3, однако включает в нем только поддержку USB. Даже в панели «Диспетчера устройств» вы найдете только контроллер Intel USB 3.1, как это показано на скриншоте выше.

Читайте также:  Как меняется пусковой ток у кислотных аккумуляторов

Представители Samsung подтвердили, что этот ноутбук не работает с Thunderbolt 3. Мы проверили это при помощи диска Akitio Thunderbolt 3 – действительно не работает. Зачем инженеры Samsung поступили таким образом, остается тайной.

Однако нам известно, что производительность оказалась удивительно низкой. Да, этот порт работает быстрее, чем обычные USB Type-C со встроенным чипом Intel, но намного медленнее, чем ASMedia и полная версия Thunderbolt 3. Странный ход.

Заключение

Один взгляд на тестовую диаграмму дает понять, что у наличия в компьютере полноценного порта USB 3.1 со скоростью 10 Гбит/с есть реальные преимущества. Самый очевидный вывод: вам не придется долго ждать копирования файлов на USB-диск. Но кроме этого только с полноценным портом вы сможете раскрыть все преимущества внешнего диска с USB 3.1. И поскольку на рынке будет появляться все больше моделей ПК с портами USB Type-C, мы рекомендуем внимательнее читать характеристики перед покупкой компьютера.

Источник

Все о разъеме USB Type-C: один для всех

Все о разъеме USB Type-C: один для всех

Аватар пользователя

Содержание

Содержание

Стандарт USB давно стал народным. Просто нет пользователя, не знакомого с ним. От этого еще более смелым и сложным выглядит сделанный разработчиками шаг к переходу на совершенно новый разъем. Оправдал ли он себя?

Маленькая революция в мире USB

USB Type-C или USB-C, кстати, оба варианта названия верны, — универсальный разъем стандарта USB, курируемого международной организацией USB-IF. Первый релиз был выпущен в 2014 году, а последняя и действующая спецификация 2.0 датирована августом 2019 года. USB-C призван заменить все существующие стандартные разъемы USB.

В спецификации приведены конструктивные преимущества:

  • возможность использования в тонких гаджетах (ультрабуках, смартфонах и т.п.) за счет компактности — высота гнезда USB Type-C не превышает 3 мм;
  • независимость от ориентации штекера — можно подключать любой стороной;
  • независимость от направления подключения (хост и девайс) — одинаковый разъем на обоих концах кабеля.

Без паники — по старой доброй традиции USB сохраняется обратная совместимость со старыми версиями стандарта. C помощью переходника вы подключитесь к устройству с традиционными Type A или Micro B. Разумеется, скорость передачи данных и уровень мощности будут ограничены по минимальной версии стандарта у взаимодействующих устройств. Тот же Micro USB, свойственный для USB 2.0, порежет полосу до 480 Мбит/с. Подробнее об этом в разделе про кабели.

Самое интересное начинается как раз с пропускной способности. Начиная с версии USB 3.2 Gen2x2, он же SuperSpeed 20 Гбит/с (подробнее про правильные наименования здесь и здесь), используется только USB Type-C.

В будущем стандарте USB4, который уже совсем близко, будет поддержка только этого разъема. Если нужна скорость от 20 Гбит/с и выше — только посредством USB-C.

Разумеется, помимо инновационного конструктива, разработчики произвели серьезный апдейт основных ТТХ. В первую очередь, это расширение полосы и увеличение мощности. Дополнительно появилась возможность работы со сторонними интерфейсами. Зафиксируем все, что «проходит» через разъем USB-C:

  • USB 2.0;
  • USB 3.2;
  • USB4;
  • Thunderbolt3 (TBT3);
  • USB Power Delivery (USB PD);
  • DisplayPort Alt Mode (DP AM).

Подробнее о доступных альтернативных режимах и модных способах подключения монитора читайте здесь.

Вскрытие покажет. Распиновка USB Type-C

Рассмотрим внимательнее разъем. Внешне он сильно отличается от своих предшественников, впервые получив округлую симметричную форму.

Пусть вас не смущают отсутствие видимых зацепов на штекере и многочисленные жалобы на это. В разъеме реализован механизм фиксации в виде защелок на штекере и углублений под них на гнезде. Входить и выходить такой шнурок сможет долго — заявленная наработка на отказ — 10 000 циклов. Если в среднем ежедневно делать по пять подключений, то должно хватить на 5 лет работы.

Начинка разъема отличается в зависимости от исполнения. Гнездо бывает двух типов: полнофункциональное (Full-Featured Type-C Receptacle) и поддерживающее только USB 2.0 (USB 2.0 Type-C Receptacle).

Заглянем внутрь полнофункциональной «мамы» — там расположена двухсторонняя площадка с 24 контактами, которые делятся на несколько контактных групп:

  • A1, A12 и B1, B2 — «земля», расположены симметрично;
  • A4, A9 и B4, B9 — питание, расположены симметрично;
  • A6, A7 и B6, B7 — пара пинов для передачи данных по USB 2.0, на обратной стороне расположены зеркально;
  • A2, A3, A10, A11 и B2, B3, B10, B11 — две пары пинов для высокоскоростной передачи данных по USB 3.2 и USB4, а также альтернативного режима. Каждая пара пинов образует канал (lane). На обратной стороне каналы имеют зеркальное расположение;
  • A5 и B5 — зеркально расположенные управляющие контакты;
  • A8 и B8 — зеркально расположенные вспомогательные контакты, используемые для передачи нестандартных сигналов, например, звуковых в альтернативном режиме.

В гнезде, поддерживающем только USB 2.0, на усмотрение производителя разрешается не разводить контакты высокоскоростных каналов.

Кстати, в подавляющем большинстве смартфонов порт USB-C только с 2.0. Например, на борту Honor 20 как раз такой «урезанный» разъем, а у старшего брата Huawei P30 уже полнофункциональный.

Штекер существует уже в трех разновидностях (это мы еще до кабелей не дошли):

  • полнофункциональный (Full-Featured Type-C Plug);
  • кабель USB 2.0 (USB 2.0 Type-C Plug);
  • только для питания (Type-C Power-Only Plug).

Полнофункциональный штекер содержит минимум 22 контакта:

Часто пины B6 и B7 отсутствуют, поскольку для USB 2.0 достаточно одной контактной пары, а в гнезде они имеются на обеих сторонах. Один из управляющих пинов меняет свое назначение и называется Vconn. Он используется для питания специального чипа электронной маркировки.

В штекере USB 2.0 Type-C отсутствуют пины высокоскоростных каналов и нестандартных сигналов (SBU1 и SBU2). Таким образом, остается минимум в 12 контактов.

Штекер типа «Power Only» встречается в природе нечасто и содержит девять обязательных пинов (A1, A4, A5, A9, A12, B1, B4, B9, B12). Наличие остальных — опционально.

Как штекер с гнездом разговаривали. Конфигурация соединения

При осуществлении контакта запускается процесс конфигурации. Он происходит на управляющих пинах (CC1 И СС2) и состоит из нескольких этапов, включающих в себя:

  • определение источника питания и потребителя;
  • определение ориентации штекера;
  • определение ролей хоста и девайса;
  • коммуникация по протоколу USB Power Delivery (USB PD);
  • определение профиля питания;
  • настройка работы в альтернативном режиме (если требуется).

Протокол взаимодействия — USB PD. Именно он отвечает за альтернативные режимы и корректный выбор схемы питания устройств, о которых более подробно сказано в следующем разделе.

Неопознанные коаксиальные объекты

Оказывается, запутаться в кабелях можно, даже если он всего один и, к тому же, универсальный. Большинство критики USB-C связано именно с проводами и идентификацией их при покупке. Несколько важных критериев для упрощения этой задачи.

Согласно спецификации существует четыре типа кабелей:

  • полнофункциональный (Full-Featured Type-C Cable) — на обоих концах полнофункциональные штекеры;
  • USB 2.0 (USB 2.0 Type-C Cable) — на обоих концах штекеры с поддержкой только USB 2.0;
  • интегрированный (Captive cable) — на одном конце один из видов штекеров USB-C, а другой конец является несъемной частью устройства, например, зарядного;
  • активный (Active cable) — на обоих концах полнофункциональные штекеры.

Вдобавок ко всему есть еще Thunderbolt3 (TBT3). Это отдельная история, выходящая за рамки данного материала. Просто отметим, что такие кабели маркируются обособленно «Thunderbolt3», а с обеих сторон используются штекеры типа Full-Featured. Более ясной картина должна стать, когда в боевой режим переведут стандарт USB4, включающий TBT3 в альтернативном режиме.

Первое, на что стоит обратить внимание при выборе это поддерживаемый стандарт. Если кабель планируется активно использовать для передачи данных, а тем более для подключения монитора, то убедитесь, что он полнофункциональный. Это нетривиальная задача, поскольку далеко не все производители указывают данную характеристику в документации (при наличии таковой).

Вот пример отличного кабеля, который поддерживает только USB 2.0:

В данном случае производитель известный и дорожит своим именем, поэтому на сайте хоть и не сразу, но можно найти, что максимальная скорость — 480 Мбит/с. Подобных кабелей на рынке много.

А вот пример полнофункционального кабеля:

Если информация по кабелю отсутствует, но есть возможность его визуально оценить, то присмотритесь к штекеру. В полнофункциональном штекере должно быть минимум 22 или 24 контакта. В разъеме USB 2.0 такого не будет, он улыбнется вам немного беззубо:

Второй слон, на котором держится мироздание USB-C, это уровень поддерживаемой мощности. Причем изменяться может и ток, и напряжение: кабель USB Type-C должен заряжать не только смартфоны и планшеты, но и ноутбуки и даже мониторы. Рабочее напряжение типичного зарядника ноутбука лежит в диапазоне 17–20В, а монитору порой и все 100Вт подавай! Вот и приходится USB-C наряду с поддержкой тока до 5А расширять границы поддерживаемого напряжения до 20В.

Читайте также:  Зависимость тока от частоты для двигателя

А как же не сжечь любимый планшет, спросите вы? Разруливает это все тот же протокол USB PD посредством переключения профилей питания. После установления соединения устройства пытаются договориться, кто сколько может и кому сколько надо. Для безопасности «разговор» начнется с напряжения 5В.

Есть четыре уровня: 7.5Вт, 15Вт, 27Вт и 45Вт. Для каждого из них своя конфигурация напряжения и тока. Например, для 15Вт доступны варианты с 5В и 9В, а для мощности свыше 45Вт добавляются 15В и 20В.

Кабели ранжируются по силе тока, на которую они рассчитаны. Есть три варианта: 1.5А, 3А и 5А. Всегда обращайте внимание на этот параметр! Не допускается подключение монитора кабелем менее 5А.

Третья значимая характеристика кабеля — его длина. Ниже таблица по рекомендованной длине пассивных кабелей. Активные кабели содержат дополнительные трансмиттеры для обеспечения передачи сигнала.

Не сопротивляйтесь — постарайтесь получить удовольствие

Действительно, разобраться со всеми нюансами USB-C не просто. Но это будущее стандарта USB, которое уже наступило. Нужно использовать его лучшие фичи. Проверяйте характеристики и совместимость подключаемых устройств и кабелей, к последним особое внимание. И тогда сила точно пребудет с вами.

Источник



Подборка USB тестеров. Виды и функциональность.

Пару дней назад я узнал, что часть моих друзей видели данный инструмент, но не понимали, зачем он нужен в повседневной жизни. В процессе демонстрации возможностей оказалось, что штука полезная, и было заказано несколько штук разных видов. Порывшись в сети, я понял, что найти обобщенную информацию не так просто, так что постараюсь восполнить данный пробел. Речь пойдет о моделях, которыми я пользовался лично, а не просто видел в магазине =)

Во время зарядки устройств потребление непостоянно, поэтому помимо тестера нам понадобится нагрузка с постоянным значением, иначе получить достоверные данные будет проблематично. Можно изготовить модуль самому, либо купить готовый, коих сейчас великое множество. Самый простой и дешевый вариант:

КУПИТЬ можно за 2.55$. При напряжении 5 Вольт потребляет 1/2/3 Ампера на выбор.

Начнем с самой простой модели тестера:

Купить можно за 2.1$

Можно применять для тестирования:

Вставляем одной стороной в блок питания, во второй разъем подключаем нагрузку. В данной модели показания демонстрируются поочередно, сначала вольтаж, потом сила тока. Допустим в описании блока во время покупки было указано, что он хорошо себя чувствует при потреблении 1 Ампер. Выставляем данное значение на нашей нагрузке, получаем 0,62 А и со спокойной совестью открываем спор, не забыв приложить фото. Аналогичную проверку можно устроить для USB удлинителя. Измеряем напряжение и ток без шнурка, потом подключаем его между блоком питания и тестером и смотрим насколько упали значения. Большое падение может стать причиной нестабильной работы периферийных устройств.

Следующая модель немного интереснее

Купить можно за 3.48$

В отличие от предыдущей выдает больше информации — на одном дисплее отображается Вольты, Амперы, Ватты, время работы и температура модуля. А это значит, что помимо проверки блока питания или USB удлинителя можно проверять емкость аккумуляторов заряжаемых устройств. Для сброса полученных данных и нового тестирования с нуля нужно несколько секунд удерживать кнопку меню. Кстати, отображение переданной мощности довольно полезно, хотя и может путать новичков первое время. Например, мы поставили телефон на зарядку. При 100% тестер показал нам, что залито 1500 mAh. Но правильный ли это показатель емкости? Аккумулятор то у нас в среднем 3,6 Вольт, а блок выдает 5… Чтобы привести данные к нужному напряжению мы должны посчитать потребленную мощность и разделить на вольтаж аккумулятора. В нашем случае тестер упрощает первый шаг. Конечно нужно учитывать потери на преобразование и постепенное повышение напряжения аккумулятора, но данные уже будут ближе к истине.

При нажатии кнопки меню перекидывает на второй экран, который отображает напряжение по шине данных USB выхода. Не знаю как сейчас, но раньше некоторые производители телефонов встраивали защиту от не оригинальных зарядных устройств, которая проверяла наличие этого самого напряжения. Вот с помощью данного тестера можно было проверить это значение и подогнать его на любом другом блоке питания.

Идем дальше. Известный многим «белый доктор»

Купить можно за 7.99$

Его преимущество перед предыдущими моделями в том, что помимо стандартного USB входа он имеет еще и microUSB разъем, что позволяет проверять телефонные шнурки данного формфактора. Например, куплен шнур, в характеристиках указано, что он спокойно держит 2 Ампера. Пы проверили наш блок и знаем что он выдерживает такой ток без падения напряжения. Подключаем нагрузку, шнурок в microUSB и видим, что уже при 1А имеется значительное падение как тока, так и напряжения, а это значит, что при 2 Амперах будет еще хуже и кабель не соответствует заявленным характеристикам. Открываем диспут, прикрепляем фото и ждем возврата.
Из минусов — не показывает потребленную мощность(Wh) и нет дополнительных экранов.

Зачем нужен сабж разобрались. Для повседневного использования вполне хватит одной из последних рассмотренных моделей, но если ваш род занятий тесно связан с тестированием, стоит обратить внимание на модуль UM24/UM24C. Имеются как стандартные USB вход/выход, так и microUSB разъем. Умеет определять используемую технологию зарядки, в том числе и быстрые.

Купить можно обычную за 14.88$ или за 18.88$ модель с bluetooth модулем. Функционал довольно богатый.

Тут вам и классические данные и отдельное меню тестирования шнурков, графики напряжения/тока и немного настроек. Очень недурно.

Модуль с bluetooth дополнительно может передавать данные на телефон либо компьютер с последующим экспортом результатов. Более подробный обзор делал lexus08

Казалось бы, вот он, идеал, но нет, не так давно появилась на свет UM25/UM25C за немного бОльшие деньги. В настройки добавлено изменение цветовой палитры, объединены графики напряжения и тока, увеличена разрядность измерений, программа для ПК практически не изменилась — объединили два графика в один. Ну и помимо microUSB добавлены еще 2 Type-C разъема. В данный момент я сам пользуюсь этой моделью и она меня более чем устраивает =)

Купить можно за 19.99$ и 22.99$ автономную и с bluetooth модулем соответственно.

Если Вы думаете, что 22$ это много, посмотрите на Power-Z
Купить этот «комбайн» можно 52$. Он имеет кучу настроек и типов выводимых данных, но мне кажется это уже перебор =)

В целом функциональность перечисленных выше модулей не ограничивается лишь проверкой «телефонных» блоков питания, кабелей и заряжаемых аккумуляторов — достаточно смастерить переходник и можно снимать данные с любой цепи. Многие тестеры поддерживают довольно большой диапазон напряжения.

Ну и напоследок небольшая подборка нагрузок для более гибкой проверки комплектующих:
Данная модель имеет максимальную мощность 15 Ватт, то есть 3 Ампера при 5 Вольтах. Из плюсов — довольно плавная регулировка.

Цена 6$

Следующая модель не имеет гибкой настройки, но используемые резисторы в сумме выдерживают до 40 Ватт, плюс есть активное охлаждение.

Каждый из переключателей нагружает по-своему. Для 5 Вольт это:
0.25А + 0.5А + 1А + 2А, что в сумме составляет 3,75А. Это чуть больше, чем у предыдущей модели, но в отличие от нее данный экземпляр выживет при испытании блока питания с более высоким напряжением.

Купить можно за 6.99$

Далее идет модель с нагрузкой до 5 Ампер, имеет 2 регулятора для грубой и тонкой подгонки значения.

Купить можно за 20.3$, в комплекте с тестером.

Существует модель со встроенным модулем

Цена даже ниже и составляет 19.14$.

И 3 конфигурация — с модулем, симулирующим потребитель с QC 2.0, благодаря которому можно проверять блоки питания с соответствующей технологией быстрой зарядки на интересующих вас токах.


Цена полного комплекта составляет 23.12$.

Надеюсь данный материал для кого-то окажется полезен, если где-то ошибся — не стесняйтесь указывать на это в комментариях =)

Источник