USB: Měření proudu a napětí – takto to funguje

Napětí a proud na portu USB si můžete změřit sami. Seznámíme vás s různými metodami.

Měření napětí a proudu na hostitelích USB

Měření proudu a napětí na hostitelích USB je definováno ve specifikacích. Pohybují se v následujících řádech:

• Na hostitele USB je vždy přivedeno stejnosměrné napětí (U) 5 V.

• Proto se mnoho připojených zařízení rozsvítí ještě před instalací.

• Toto napětí může být zhruba mezi 4,75 a 5,25 V a za prodlužovacím kabelem může klesnout až na 4,4 V.

• Přesné povolené napětí se liší podle standardů USB „Low Powered Port“, „High Powered Port“ a „USB 3.0 Port“.

• K dvěma portům USB se často připojují pevné disky a další zařízení, která vyžadují vyšší startovací proud.

• Ze vzorce „URI“ (U = R × I) je patrné, že proud (I) závisí na odporu (R) připojené zátěže.

• Především platí, že každý hostitel USB nedodává připojenému zařízení více než 100 mA.

• Teprve když hostitelský řadič po krátké komunikaci identifikuje zařízení, uvolní až 500 mA (USB 2.0) nebo až 900 mA (USB 3.0).

• Jednu výjimku speciálně pro napájení a nabíjení baterií představuje rozhraní USB-PD: Zde je možné použít napětí až 20 V a 5 ampér.

USB: Měření napětí a proudu

V následujících krocích vám vysvětlíme, jak měřit napětí a proud vašich USB připojení. V následující obrazové galerii vám poskytneme další tipy pro měření, ukážeme vám fotografie zapojení a povíme vám o zkratu.

• Především si uvědomte, že při měření proudu a napětí můžete způsobit zkrat, který by mohl vážně poškodit váš počítač a připojená zařízení.

• K měření napětí na portu USB budete potřebovat multimetr, který můžete zakoupit například na Amazonu.

• Nastavte multimetr na očekávaný rozsah napětí (bod a na obrázku) a na měření napětí, tj. voltmetr (bod b na obrázku).

• Běžné hostitelské počítače USB mají samičí konektory USB typu A. Dva vnější PINSy přenášejí napájecí napětí. Můžete je zkusit napíchnout přímo voltmetrem.

• Jelikož je zde však riziko zkratu velmi vysoké, doporučujeme připojit prodlužovací kabel USB typu B.

• Zde můžete změřit napětí mezi levým horním PINem a vnějším vodičem. S funkčním hostitelem USB je zde napětí přibližně 5 V (bod c na obrázku).

• Chcete-li změřit protékající proud, musíte připojit měřicí přístroj do série se zátěží. Abyste to mohli udělat sami, museli byste otevřít kabel USB a měřit proud na červeném lanku.

• Daleko jednodušší je však použít multimetr USB. Ty seženete na Amazonu za méně než 10 eur.

• Většina multimetrů USB dokáže měřit napětí i proud z hostitelských zařízení USB.

USB: Problémy a řešení při měření proudu a napětí

Při měření hodnot proudu a napětí na portu USB se můžete setkat s problémy. Ukážeme vám, jaké to jsou a jak je můžete vyřešit.

• Nesprávné údaje: Pokud získáváte nepřesné nebo falešné údaje, může to být způsobeno vadným nebo nekvalitním měřicím přístrojem. Ujistěte se, že používáte kvalitní a vhodný měřicí přístroj.

• Krátké: Zkrat může způsobit vážné poškození počítače a připojených zařízení. K měření napětí na portu USB vždy používejte prodlužovací kabel USB.

• Přetížení: Při měření proudu na portu USB se ujistěte, že je měřicí přístroj dimenzován na očekávaný proudový rozsah. V opačném případě může dojít k poškození měřicího přístroje.

• USB-PD: Pokud připojíte zařízení s USB-PD (Power Delivery), můžete měřit až 20 voltů a 5 ampérů. Ujistěte se, že je váš měřicí přístroj dimenzován na tyto vyšší hodnoty.

• Multimetr USB: Pokud používáte USB multimetr, ujistěte se, že je vhodný pro měření hodnot proudu a napětí na portu USB. Některé multimetry mohou měřit pouze jednu z těchto dvou hodnot.

• Měření za provozu: Nikdy neměříte hodnoty proudu a napětí na přípojce USB za provozu. Přístroj připojujte vždy, když je počítač vypnutý.

• Měření zařízení s vysokým výkonem: Pokud chcete měřit zařízení s vysokým příkonem, jako jsou pevné disky, měli byste je připojit ke dvěma portům USB. Vždy měřte proud na červeném vodiči kabelu.

• Hostitelský řadič USB: Pokud máte problémy s hostitelským řadičem USB, přečtěte si naši příručku o instalaci hostitelského řadiče USB. Podle těchto rad můžete bezpečně a přesně měřit hodnoty proudu a napětí na portu USB.