如何从USB端口获得超过100mA的电流


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听说USB端口的电流限制为100mA。但是,我还听说某些设备可以从端口获得高达1.8A的电流。您如何超过100mA限制?


我加了一篇长篇文章,试图解释每个小组的内容。如果您需要1.8A,简短的答案是计算机不会这样做。
Kortuk

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@Kortuk-计算机不应该这样做。不过,有些人可能可以。
凯文·维米尔

@reemrevnivek,下面对此进行了讨论,我使用的每台计算机都无法提供1.8A的电流。如果负载的电容过大并且您违反了输入冲击电流,我曾使用过一对偶数甚至可以关闭端口。
2011年

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@Kortuk,从技术上讲,“从外部获取交流或直流工作电源的系统必须为每个端口提供至少五个单元负载。 ”-第7.2.1节,USB 2.0规范。注意,“至少” 100mA x 5 = 500mA。没有上限。
Ale..chenski's

Answers:


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我想我可以尝试解决这个问题。

USB-100毫安

USB默认情况下会为设备提供100mA的电流(因为我们知道5v,所以功率为500mW,对吧?)。这是您可以从没有自己的电源的USB集线器中获得的最大收益,因为它们从未提供超过4个端口并为自己保留了100mA的贪心电流。

某些价格便宜的计算机将在内部使用总线供电的集线器(所有USB连接共享相同的500mA电源,而充当集线器的电子设备也使用该电源)在内部增加USB端口的数量并节省少量钱。这可能令人沮丧,但始终可以保证100mA。

USB-500毫安

连接设备后,它将进行枚举。这不是一个微不足道的过程,可以在Jan Axelson的网站上详细了解。如您所见,这是一个漫长的过程,但是FTDI等公司的芯片将为您解决困难的部分。他们在其应用笔记之一中讨论了枚举。

在枚举即将结束时,您将设置设备参数。特别是配置描述符。如果您浏览此网站,它们将向您展示可以设置的所有不同部分。它表明您可以获取高达500mA的功率。这是您可以从计算机上获得的期望。您可以得到FTDI芯片来为您处理,这很好,因为您只需要将芯片视为串行线即可。

USB-1.8A

这就是事情变得有趣的地方。您可以在商店购买可以插入USB的充电器。这是USB充电端口。您的计算机不提供这些功能,并且您的设备必须能够识别它们。

首先,为了获得有关USB的最佳信息,有时您必须忍耐不住,去找写规范的人。我在这里找到有关USB充电规范的重要信息。页面上有用的链接是电池充电链接。该链接似乎与修订版本号相关联,因此,如果修订版本已更新,我将两者链接在一起,以便人们仍然可以访问该信息。

现在,这意味着什么。如果您打开batt_charging PDF并跳至第三章,它们将进入充电端口。具体来说,3.2.1解释了如何进行。现在他们保持技术水平,但重点很简单。USB充电端口在D +和D-之间放置一个终端电阻。我想复制解释它的章节,但它是安全的PDF,如果不重新键入它就无法复制。

总结一下

您可以从计算机端口拉取100mA的电流。枚举并设置正确的配置后,您可以拉500mA。正如许多其他人所说,计算机会改变其执行方式,但是我所拥有的大多数经验都会试图阻止您。如果违反此规定,则还可能损坏设计欠佳的计算机(Davr位于该处,这是不正确的做法)。您可能会从充电端口上拉至1.8A,但这是一种罕见的情况,该端口会告诉您一些信息。您必须检查此内容,并在验证后可以这样做。这与购买壁式适配器相同,但是您必须使用USB电缆和USB端口。

为什么使用充电规格?这样一来,当我的手机死了时,我的充电器就可以快速充电,但是如果我没有充电器,我可以从计算机上拔电,同时使用相同的硬件端口与我的计算机通信文件和信息。

请让我知道我是否可以添加任何内容。


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链接到的文档将电阻指定为“最大200欧姆”,这基本上是对短路的描述。
2011年

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对于苹果产品,情况要复杂一些:ladyada.net/make/mintyboost/icharge.html
AndreKR 2011年

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@TonyStewart,据我了解,按规格要求,直到枚举完成,您才只能保证100mA。设备允许500mA的电流很常见,这并不意味着我要设计我的设备以立即信任500mA可用,而是我设计等待枚举完成。我愿意学习其他方法。我给出的许多链接都将其列为标准的要求。
科尔图克2012年

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尽管从理论上讲除非您已枚举,否则不应拉超过100mA的电流,但实际上很少执行此限制。我只看到一台笔记本电脑可以做到这一点。我见过的设备中有99%提供的电流至少为500mA,甚至可能更高,无需枚举。
古斯塔沃·利托夫斯基

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@GustavoLitovsky对此进行了详细讨论,这可能会因计算机制造商而异,但是我看到多个人都在执行这样的规则,您是否真的想向客户解释您的产品因其计算机而无法工作?
Kortuk

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您可以使用其中一种FTDI USB芯片协商500mA,这是在论坛上讨论的。如果您使用其他芯片,您仍然需要能够说USB协议并告诉PC想要500mA的器件。请不要违反USB规范,您的设备可能对某些人来说可以正常使用,但对其他人则无法使用,并且您可能会损坏设计较差的PC。


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总线供电的USB端口(您计算机中的那种端口)的理论电流极限为100mA,最高可协商至500mA。实际上,您可能不会从计算机上的端口中获得太多收益。但是,如果使用自供电的 USB集线器,则应该能够从HUB的每个端口获得500mA的电流。因此,如果您的HUB有4个端口,则可以获得4 * 500mA = 2A。

当心:请确保您的HUB随附了合适的电源适配器。一些集线器随附1A适配器,因为制造商认为用户从每个端口汲取500mA电流是不现实的情况。

查阅以下Wiki文章:http : //en.wikipedia.org/wiki/USB_hub#Power


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较小的修正:USB 2.0的限制为500 mA(负载单位为100 mA,最大为5个负载单位)。在USB 3.0上,负载单位为150 mA,最大负载单位为6个负载单位,因此为900 mA。计算机通常不支持1.8A。您可以通过在数据线之间放置一个电阻(以表明该设备仅在使用电源而不在传输数据)并使用USB手机充电器或类似设备的哑电源来获得大量收益。
AndrejaKo 2010年

自供电集线器是否要求您协商更高的电流水平?我必须回家分散一下,看看电路是什么...
Kevin Vermeer 2010年

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@Kevin-是的,即使您使用自供电集线器,也必须协商500mA。终端设备还如何知道允许从端口提取多少。在枚举过程完成之前,它无法确定它所连接的插座是否可以提供请求的电流。
uɐɪ

@Ian-是的,我知道该规范可以那样工作,但是我(现为1岁)对两个自供电集线器的调查表明,PSU电路(或更确切地说,桶形插孔中的开关)不管设备是否协商,都会为设备提供电源。似乎对我来说符合成本效益且合理地偏离了规格。
凯文·维米尔

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我与主板供应商的不同之处在于USB的电源有多好。一些便宜的B品牌制造商可能只是将电源的+ 5V链接到USB端口。一些更好的实际上可能包括用于过流保护的整个封装等。

我有一个sweex 4端口(el-cheapo,花了我10欧元)的USB集线器,所以我不必一直在桌子下面进行USB连接。sweex端口显然没有任何保护。我曾经吸烟过一个短路的MOSFET,它的额定电流为3A。

无论如何,我要说的是,无论您的项目是什么,您可能都不想从USB端口获得500mA以上的电流。如果您想冒自己的风险将其炸毁,可以将它关闭。当然不适合任何人。

我想认为USB提供的电源主要是为了能够与真实设备进行通信。您可能会采用隔离电路,以便为USB主机提供更好的保护。我当然不会将USB用作通用5V电源,因为适配器可以做得更好(从长远来看可能更便宜)。


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除了Kortuk的出色建议之外:

  1. 您确实应该使用有源集线器或“ USB充电器”进行调试,因为您不想因意外短路而炸计算机。

  2. 我很高兴的所有计算机都不会为限制电流低于500mA而烦恼。(有或没有枚举)


jpc我同意,但是您的年龄正在显示...。当Win98退出时,USB才可用,并且每个人都是自供电的,只需要集线器电源即可与驱动程序进行协商。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,2012年

我想您是对的:IgorČeško于2003年发布了他的基于AVR USB的软件时,我就对USB产生了兴趣。那时USB 2.0已经可用。
jpc 2012年

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据我所知,实际上没有人愿意在USB主机中加入电流限制,因此,荣誉系统上的设备确实不会消耗超出允许的范围。我见过很多使用一种电源但实际上消耗更多功率的设备,而且我从未见过它们关闭或发生任何故障。至少在台式机上,我认为这些端口能够提供500 mA以上的电流。

因此,如果您要制造供他人使用的产品,请阅读USB规格并了解如何与计算机协商以消耗500 mA的电流。如果您只是一次过,但由于某种原因知道该端口能够提供1.8A的电流,则只需画图即可。

实际上,许多电子制造商仍未严格遵守USB 2.0规范,因为它们未在其提供的USB端口中实现这些电流限制。一些(阅读:多数)USB端口允许100mA的电流,而无需进行枚举和继续进行活动。某些端口甚至提供500mA的电流,而与所需的功率协商无关。- 美心

我的三星手机要求的最大功率为2 mA,但是无论插入什么电源,其功耗都约为250 mA。


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我实际上发现了相反的情况。如果消耗过多功率,几乎我使用过的每台计算机都会禁用USB端口。他们不一定会根据您的请求量来执行此操作,但是他们确实具有最大电流,一旦被击中,它将通知操作系统并关闭端口。Windows甚至会弹出一条消息,通知用户已发生这种情况。以我的经验,重新启动端口需要重新启动计算机。
Kellenjb 2010年

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@Kellenjb-我也已经看到了这种现象,但通常仅在功耗很受关注的笔记本电脑上使用。此外,当计算机监视电源消耗时,它通常实际上并没有关闭端口电源,而只是使用USB控制通道告诉设备关闭电源。它们通常都带有多保险丝,以防止巨大的功耗,但这些保险丝通常为1A或更高。因此,尽管Windows可能会抱怨这一点,但仍然可以从端口中提取大量电流。
亚当·戴维斯

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我们在学生实验室中使用了大约6年的Dell台式机。我们一直有学生在拉太多电流,并关闭USB端口直到重启。
Kellenjb 2010年

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在我的笔记本电脑上,USB设备损坏(短路)导致总线上的所有设备都关闭,但卸下故障设备似乎可以解决问题。Linux dmesg提到过流关闭。
Thomas O

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在我的Macbook pro上,我什至可以问500mA电流,甚至不用问,也不会产生不良影响。与我学校的戴尔台式机提供的有源集线器(以及笔记本电脑的有源集线器)相同。两台计算机均不会发出任何类型的警告消息。
凯文·维米尔

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投票最多的答案包含误导性信息,因此最好予以纠正(由于访问量大)。

任何普通的USB HOST端口都必须能够提供500 mA的电流,请参阅USB 2.0规范的7.2.1节或USB 3.1规范的11.4.1节。

USB 2.0规格说,第171页:

“从外部获得交流或直流工作电源的系统必须为每个端口至少提供五个单元负载。此类端口称为大功率端口。”

注意语言“至少”。因此,任何非USB小工具都可以毫不犹豫地使用500 mA(或USB 3.0上为900 mA)。

USB设备必须遵守100 mA的未枚举限制,因此该限制不适用于USB框架。500 mA限制的罕见例外是电池供电的小型USB主机,它们可以将自身限制为每个端口100 mA。


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您不能直接从PC的USB汲取1.8A的电流。但是,如果您需要大电流并同时连接到PC,请考虑投资一个集线器,该集线器由主电源供电。

在此处输入图片说明


是的你可以。USB规格不对端口可提供的数量施加上限。请参阅USB规范的7.2.1节。USB HOST系统的设计者来决定。但是,USB设备无权占用超过500 / 900mA的电流。此设备将不兼容,从技术上讲是非法的。
Ale..chenski

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可以通过设备驱动程序协商以上100 mA至500 mA的电流。但是,如果您的BIOS在USB设置下有一个标题为“启用旧版存储”的选项,则某些设备可能在启动时未正确配置。如果此设置为关闭-启动后,如果设备无法正常工作,您可能会发现自己重新插入了设备。仅在启用此设置的情况下,BIOS才会提供大于某个最小值(我认为是100 mA)的电流。

蛮力方法可能是将两个公头USB电缆连接到一个母头USB电缆以增加功率。注意:可能存在电气/功耗安全问题。


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404notFound先生,很抱歉,您不能增加USB设备的限制。它受设计限制。

一些早期的集线器限制为100mA,现在所有集线器均为500mA,并具有USB3端口900mA可用。

好消息是您可以了解您的端口的等级。如果年龄超过5年,则有些可能是100mA,但比那还要新,我对此表示怀疑。

如果正在运行Windows ..., 请转至>设备管理器>硬件> USB集线器(任意选择)>属性(RT鼠标)>电源 在此处输入图片说明

我希望这有帮助!!抱歉,模糊图像..这是Mac ..您可以看到每个端口500mA,所连接的设备= 0mA。它具有内置的电流表​​,它不执行的操作很容易让您识别哪个物理集线器并引用它的端口。我发现将鼠标移到每个端口上是最简单的识别方法,但是我博学的同事可能知道更快的方法。

顺便说一句,所有USB集线器均受到自动复位的多熔丝保护,以防短路。但是我已经看到至少有一块主板由于电流浪涌而在USB端口附近的电解盖上吹了电,这是用传统的爆米花鼓鼓的盖子检测到的。


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模糊图像,因为它是Mac ???
Federico Russo

是的,我在Win7塔上远程捕获了高分辨率图像,然后将其调整为低分辨率Mac Air并放大显示为模糊图像。如果您需要更高的分辨率,则可以通过禁用自动缩放功能在此Mac上匹配像素分辨率,但这是事后观察和这不是必不可少的。在它旁边留下了一些思考,为什么/如何使用Mac报告Windows Current监视功能。整个过程耗时1分钟。除了Windows 3rd party Apps,我还可以轻松查看dpi和xy图像大小并进行编辑。在OSX上,您需要昂贵的程序来执行此操作或使用原始的Preview。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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如果只是调整大小使其变得模糊,那么您真的需要一个不错的图像处理软件!:-/
Federico Russo

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嘿,您看过USB规格吗?他们的形象和我的一样模糊。有关设备管理器的示例,请参见图19-3。我同意,这就是为什么我说昂贵的程序..(请不​​要Gimp)..那就是为什么我现在爱Corel拥有的Irfanview。即时包括Adobe Addons在内的所有内容。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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我处理过的最便宜的USB集线器没有任何过流保护(既没有多熔丝也没有串联晶体管)。
jpc 2012年
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