USB: измерение тока и напряжения — вот как это работает

Вы можете самостоятельно измерить напряжение и ток на порту USB. Мы познакомим вас с различными методами.

Измерение напряжения и тока на USB-хостах

Ток и напряжение на USB-хостах определяются спецификациями. Они имеют следующие порядки величины:

• На USB-хосты всегда подается постоянное напряжение (U) 5 вольт.
• Поэтому многие подключенные приборы загораются еще до установки.
• Это напряжение может составлять примерно от 4,75 до 5,25 вольт и снижаться до 4,4 вольт за удлинителем.
• Точное допустимое напряжение различается для стандартов USB «Low Powered Port», «High Powered Port» и «USB 3.0 Port».
• Жесткие диски и другие устройства, требующие более высокого пускового тока, часто подключаются к двум портам USB.
• Из формулы «URI» (U = R × I) видно, что ток (I) зависит от сопротивления (R) подключенной нагрузки.
• Во-первых, каждый USB-хост подает на подключенное устройство не более 100 мА.
• И только после того, как хост-контроллер идентифицирует устройство после короткого обмена данными, он выдает до 500 мА (USB 2.0) или до 900 мА (USB 3.0).
• Исключением, специально предназначенным для питания и зарядки аккумуляторов, является USB-PD: здесь возможно напряжение до 20 вольт и сила тока до 5 ампер.

USB: измерение напряжения и тока

Далее мы рассказываем, как измерить напряжение и ток USB-соединений. В следующей галерее изображений мы даем дополнительные советы по измерению, показываем фотографии соединений и рассказываем о коротких замыканиях.

• Во-первых, помните, что при измерении тока и напряжения можно вызвать короткое замыкание, которое может серьезно повредить ваш ПК и подключенные к нему устройства.
• Для измерения напряжения на USB-порту понадобится мультиметр, который можно приобрести, например, на Amazon.
• Установите мультиметр на ожидаемый диапазон напряжения (точка a на рисунке) и на измерение напряжения, т.е. вольтметр (точка b на рисунке).
• Обычные USB-хосты имеют гнездовые разъемы USB типа A. На два внешних PINS подается напряжение питания. Можно попробовать померить напряжение непосредственно вольтметром.
• Однако, поскольку риск короткого замыкания здесь очень высок, рекомендуется подключить удлинительный кабель USB типа B.
• Здесь можно измерить напряжение между левым верхним PIN-кодом и внешним проводником. При исправном USB-хосте напряжение здесь составляет около 5 вольт (точка c на рисунке).
• Чтобы измерить силу тока, необходимо подключить измерительный прибор последовательно с нагрузкой. Чтобы сделать это самостоятельно, необходимо разомкнуть USB-кабель и измерить ток на красном многожильном проводе.
• Однако гораздо проще использовать USB-мультиметр. Их можно приобрести на Amazon менее чем за 10 евро.
• Большинство USB-мультиметров могут измерять как напряжение, так и ток от USB-хоста.

USB: проблемы и решения в области измерения тока и напряжения

При измерении тока и напряжения на USB-порту могут возникнуть проблемы. Мы расскажем, что это такое и как их можно решить.

• Неправильные показания: Если вы получаете неточные или ложные показания, это может быть связано с неисправным или некачественным измерителем. Убедитесь, что вы используете качественный и подходящий измерительный прибор.
• Короткое замыкание: Короткое замыкание может привести к серьезным повреждениям компьютера и подключенных устройств. Всегда используйте удлинительный кабель USB для измерения напряжения на порту USB.
• Перегрузка: При измерении тока через порт USB убедитесь, что измерительный прибор рассчитан на ожидаемый диапазон тока. В противном случае измеритель может быть поврежден.
• USB-PD: При подключении устройств с помощью USB-PD (Power Delivery) можно измерять напряжение до 20 вольт и силу тока до 5 ампер. Убедитесь, что ваш измерительный прибор рассчитан на такие высокие значения.
• USB-мультиметр: Если вы используете USB-мультиметр, убедитесь, что он подходит для измерения тока и напряжения на USB-порту. Некоторые мультиметры могут измерять только одну из двух величин.
• Измерения во время работы: Никогда не измеряйте значения тока и напряжения на USB-разъеме во время работы. Всегда подключайте устройство при выключенном компьютере.
• Измерение мощных устройств: Если требуется измерить сильноточные устройства, например жесткие диски, их следует подключать к двум портам USB. Всегда измеряйте ток на красном проводе кабеля.
• USB-контроллер: Если у вас возникли проблемы с USB-контроллером, прочитайте наше руководство по установке USB-контроллера. Следуя этим рекомендациям, можно безопасно и точно измерить значения тока и напряжения на порту USB.