USB : mesurer le courant et la tension – comment faire ?

Vous pouvez mesurer vous-même la tension et l’intensité du courant sur votre port USB. Nous vous présentons différentes méthodes

Mesurer la tension et le courant sur les hôtes USB

L’intensité du courant et la tension sur les hôtes USB sont définies dans des spécifications. Elles se situent dans les ordres de grandeur suivants :

• Les hôtes USB sont toujours alimentés par une tension continue (U) de 5 volts.
•  C’est pourquoi de nombreux appareils connectés s’allument avant même l’installation.
• En gros, cette tension peut se situer entre 4,75 et 5,25 volts et descendre jusqu’à 4,4 volts derrière une rallonge.
• La tension exacte autorisée diffère entre les normes USB « port à faible puissance », « port à forte puissance » et « port USB 3.0 ».
• Les disques durs et autres appareils nécessitant un courant de démarrage plus élevé sont souvent connectés à deux ports USB.
• D’après la formule « URI » (U = R × I), vous pouvez voir que l’intensité du courant (I) dépend de la résistance (R) du consommateur raccordé.
• Pour commencer, chaque hôte USB ne fournit pas plus de 100 mA à un appareil connecté.
• Ce n’est que lorsque le contrôleur hôte a identifié le périphérique après une courte communication qu’il libère jusqu’à 500 mA (USB 2.0) ou jusqu’à 900 mA (USB 3.0).
• L’USB-PD est une exception spécialement conçue pour l’alimentation et le chargement d’accumulateurs : il est possible d’utiliser jusqu’à 20 volts et 5 ampères.

USB : Mesure de la tension et de l’intensité

Nous vous expliquons dans les étapes suivantes comment mesurer la tension et l’intensité de vos connexions USB. Dans la galerie d’images qui suit, nous vous donnons d’autres conseils de mesure, nous vous montrons des photos des connexions et nous vous informons sur les courts-circuits.

• Prenez d’abord conscience que vous pourriez provoquer un court-circuit lors de la mesure du courant et de la tension, ce qui pourrait sérieusement endommager votre PC et les appareils connectés.
• Pour mesurer la tension sur le port USB, vous avez besoin d’un multimètre, que vous pouvez par exemple acheter sur Amazon.
• Réglez le multimètre sur la plage de tension attendue (point a sur l’image) et sur la mesure de la tension, donc voltmètre (point b sur l’image).
• Les hôtes USB habituels disposent de connecteurs USB de type A femelles. Les deux PIN externes conduisent la tension d’alimentation. Vous pourriez essayer de la capter directement avec un voltmètre.
• Le risque de court-circuit étant ici très élevé, il est recommandé de raccorder un câble d’extension USB de type B.
• Ici, vous pouvez mesurer la tension entre la broche supérieure gauche et le conducteur extérieur. Si l’hôte USB fonctionne, la tension se situe ici autour de 5 volts (point c sur l’image).
• Pour mesurer le courant qui circule, vous devez brancher l’appareil de mesure en série avec le consommateur. Pour le faire vous-même, il faudrait ouvrir un câble USB et prendre le courant sur le fil rouge.
• Mais il est beaucoup plus simple d’utiliser un multimètre USB. Vous en trouverez sur Amazon pour moins de 10 euros.
• La plupart des multimètres USB peuvent mesurer à la fois la tension et l’intensité des hôtes USB.

USB : Problèmes et solutions pour la mesure du courant et de la tension

Des problèmes peuvent survenir lors de la mesure des valeurs de courant et de tension sur le port USB. Nous vous montrons quels sont ces problèmes et comment les résoudre.

• Mesures erronées : Si vous obtenez des valeurs de mesure imprécises ou erronées, cela peut être dû à un instrument de mesure défectueux ou de mauvaise qualité.
• Assurez-vous d’utiliser un instrument de mesure de bonne qualité et adapté.Courts-circuits : Un court-circuit peut entraîner de sérieux dommages à votre ordinateur et aux appareils connectés. Utilisez toujours un câble d’extension USB pour mesurer la tension au niveau du port USB.
• Surcharge: lorsque vous mesurez le courant sur le port USB, vous devez vous assurer que l’appareil de mesure est conçu pour la plage de courant attendue. Dans le cas contraire, l’appareil de mesure peut être endommagé.
• USB-PD : Si vous connectez des appareils avec USB-PD (Power Delivery), vous pouvez mesurer jusqu’à 20 volts et 5 ampères. Assurez-vous que votre appareil de mesure est conçu pour ces valeurs plus élevées.
• Multimètre USB : Si vous utilisez un multimètre USB, assurez-vous qu’il est adapté à la mesure des valeurs de courant et de tension sur le port USB. Certains multimètres ne peuvent mesurer qu’une seule des deux valeurs.
• Mesure pendant le fonctionnement : ne mesurez jamais les valeurs de courant et de tension sur le port USB pendant le fonctionnement. Ne branchez jamais l’appareil avant que l’ordinateur ne soit éteint.
• Mesure des appareils à forte consommation d’énergie : Si vous souhaitez mesurer des appareils à forte consommation d’énergie tels que des disques durs, il est préférable de les connecter à deux ports USB. Mesurez toujours l’intensité du courant au niveau du fil rouge du câble.
• Contrôleur hôte USB : si vous rencontrez des problèmes avec le contrôleur hôte USB, consultez nos instructions pour installer un contrôleur hôte USB. En suivant ces conseils, vous pourrez mesurer en toute sécurité et avec précision les valeurs de courant et de tension sur le port USB.