Shopping Cart

Zasilanie urządzeń z USB i problemy towarzyszące

Parametry pracy zasilania są tematem często lekceważonym oraz pomijanym. Do momentu kiedy wszystko działa tak jak powinno, parametry są “niewidoczne”. Dopiero w momencie pojawienia się problemów, użytkownicy zaczynają zwracać na nie uwagę, o ile wiedzą gdzie szukać przyczyny (większość stara się ją znaleźć ta gdzie zwykle, np. wśród driverów).

Każdy z nas posiada bądź korzysta z urządzeń, do których zwykle istnieje jakaś dokumentacja, której nikt nigdy nie czyta. W szczególności, sytuacja taka występuje w momencie, kiedy dokumentacja dotyczy poszczególnych elementów składowych urządzenia i nie została ona zawarta w manualu dołączonym do sprzętu. Taka historia ma zazwyczaj miejsce kiedy chodzi m.in. o porty USB, Thunderbolt, Display Port, HDMI. Ich specyfikacje są publikowane na stronach konsorcjów, które opracowały standardy, przez co często kryją się pod mało medialnymi i zostającymi w pamięci nazwami, jak np. IEEE-1394.

Wydajność prądowa najczęściej używanych portów:

USB 1.1500mA
USB 2.0500mA
USB 3.X900mA
USBBC (battery charging)0,5- 1,5A
USBPD (power delivery)2,5- 5A
Thunderbolt550mA
FireWire1,5 A
Display Port500mA
HDMI: 
typ nie-MHL55mA
MHL 1500mA
MHL 2900mA
MHL 3900mA
Raspberry PIzależnie od wersji 200- 700mA

Niektóre z systemów komunikują fakt przeciążenia prądowego złącza, o ile są w stanie go wykryć. W przypadku bardziej pesymistycznego scenariusza, sygnałem o niepoprawnym funkcjonowaniu złącza może być swąd, seria ostrzeżeń błędach i inne, nie wykluczające się wzajemnie komunikaty.

Co się dzieje, gdy używamy przedłużacza lub Huba USB?

Przedłużacze często kuszą swoją funkcjonalnością w szczególności, gdy komputer posiada port usytuowany np. na trudno dostępnym tylnym panelu. Należy jednak pamiętać, że korzystanie z takiego rozwiązania może wnosić do naszego systemu pewne wady.

Każdy długi przewód dodaje do parametrów instalacji, pewną pasożytniczą rezystancję, na której odkłada się część napięcia zasilającego odbiornik. W przewodach i przedłużaczach niższej jakości (zwykle rozpoznawalnych gołym okiem), przewody są znacznie cieńsze i wnoszą większe opory, przez co jeszcze bardziej obniżają napięcie oraz prądy. W momencie, gdy napięcie USB na końcu całego łańcucha hub’ów i przedłużaczy spada w okolice wartości 4,6V, można być niemal pewnym, że urządzenie nie będzie funkcjonowało tak ja należy.

USB voltage and current vs extender

Warto zwrócić uwagę, że długie przewody potrafią także degradować sygnały, nawet gdy elektrycznie są bardzo dobrej jakości. Jest to zależne od tego, że takie wielkości jak np. impedancja, jest nie tylko ciężko zapewnić na etapie produkcji, ale też wynika to ze sposobu ułożenia przewodu podczas eksploatacji.

HUBY 

Huby aktywne, czyli ekstendery, w dużej mierze rozwiązują problem degradacji sygnału na “sporych” odległościach. Spore- w zależności od kontekstu, oznacza różne wielkości, np. dla USB długość aktywnych przedłużaczy to zazwyczaj 3 metry i więcej.

Odbiorniki wpinane w gniazda USB mogą pobierać prąd nierównomiernie. Może to doprowadzić do sytuacji, gdzie w zasilaniu występują krótkie, a bardzo intensywne impulsy, które ciężko wykryć typowym miernikiem. Dla różnych urządzeń podłączonych dla huba, wartości te mogą sumować się do wartości przekraczających wartość graniczną. Skutkować to może zawieszaniem, resetowaniem oraz innymi dysfunkcjami urządzenia.

Poniżej zostało umieszczonych kilka zdjęć z badań grabbera USB, pracującego na różnych formatach obrazu wideo. Wynika z nich, że pobór mocy nie jest stały, różni się i w dużej mierze zależy od parametrów przetwarzanego sygnału.

grabber Power current vs Video format resolution framerate

Porównując te pomiary z przytoczoną wyżej tabelą wydajności prądowych, można zauważyć, że badany aparat, wpięty do portu USB-thunderbolt na Macbooku, będzie bezproblemowo pracował z rozdzielczościami do 4K 30Hz, a z wyższymi już nie.

Urządzenia USB-C w ofercie C4i

USB-C to jeden z najnowszych standardów wykorzystywanych do jednoczesnego zasilania oraz przesyłania danych w wielu urządzeniach będących źródłem sygnału AV. Port USB-C pozwoli nawet przekazać

Read More »

Radyjko Babuni czy Nowy Świat?

Jeśli masz dosyć słuchania propagandowych, politycznie poprawnych stacji radiowych nadających średnio ambitną papkę muzyczną, nadawanych natrętnie reklam przez czołowych nadawców radia naziemnego to rozwiązania opisane

Read More »

Flagowy odwtarzacz Zidoo – UHD 3000

UHD3000 to flagowy odtwarzacz sieciowy HDD marki Zidoo, który jest ciekawym rozwiązaniem dla melomanów będących zarazem fanami dobrego kina domowego. Produkty Zidoo od lat zaliczane

Read More »

Nowości marzec 2021

Zapraszamy do zapoznania się z najnowszymi i najbardziej wyróżniającymi się w marcu produktami. Wśród licznych urządzeń pojawiło się wiele nowych modeli radioodbiorników z serii Imperial

Read More »
Producenci

© C4i Consultants for Industry | Wszelkie prawa zastrzeżone