Come dice il titolo, qual è la potenza di uscita di una porta USB?
È un valore standard, o può cambiare a seconda del produttore/modello, e così via?
Se questo valore non è standard, come si può determinare?
Come indicato in Wikipedia &003
Le specifiche USB 1.x e 2.0 forniscono un'alimentazione a 5 V su un singolo filo per alimentare i dispositivi USB collegati.
Un carico unitario è definito come 100 mA in USB 2.0, e 150 mA in USB 3.0. Un dispositivo può prelevare un massimo di 5 unità di carico (500 mA) da una porta in USB 2.0; 6 (900 mA) in USB 3.0.
Poiché l'alimentazione è uguale alla corrente per voltaggio, basta moltiplicare 5V con la corrente che il dispositivo preleva dalla porta.
Nota esiste anche una convenzione per la ricarica dei dispositivi. Questi tipi di porte consentono correnti fino a 1,5 A (utilizzando anche 5V). Tuttavia, la porta USB è dimensionata per resistere a correnti fino a 5 A–quindi alcuni produttori possono andare fuori specifica e offrire una corrente massima più elevata.
Sul mercato esistono adattatori di alimentazione USB con la dicitura esplicita “adattatore da 10W”. Poiché USB è 5V il risultato 10W è 2A = 2000 mA. L'effetto netto è che i dispositivi collegati a questo adattatore caricano la batteria 4 volte più velocemente che con una “normale” porta USB da 500 mA.
Ho usato l'applicazione gratuita ‘Battery Doctor’ per determinare quanto amperaggio offre la porta di ricarica usb. Ho usato la parola offerta intenzionalmente, dato che ogni dispositivo ha una quantità massima di amperaggio che accetta indipendentemente da ciò che viene offerto.
Ho trovato che la mia porta 3.0 sul mio portatile hp envy, che ha un fulmine accanto ad esso offre 1,5 ampere (1500mA), mentre l'usb 2.0 offre solo 0,5 ampere (500mA).
Anche se alcuni forum hanno dichiarato che non è possibile per un'app determinare la quantità di ampere offerte a un dispositivo, l'app Battery Doctor indica chiaramente gli ampere offerti in modo preciso e immediato sul mio ipad (anche se può essere visualizzato solo fino al massimo consentito dal dispositivo - non ho provato questo). Ho provato l'app con un caricabatterie da parete da 1,8 ampere e un banco di alimentazione da 2,1 ampere, ed entrambi sono contrassegnati come tali sul caricabatterie. Le letture dell'amperaggio vengono visualizzate in modo preciso e immediato sull'app.
L'alimentazione che deve essere fornita da una porta USB è definita nella sezione 7.2.1 delle specifiche USB 2.0.
Per iniziare, l'alimentazione è definita in “unità di carico”. Per l'USB 2.0 un'unità è 100 mA, e per l'USB 3.x un'unità è 150 mA.
Lo standard USB definisce due classi di porte USB, “porte ad alta potenza”, e “porte a bassa potenza”
Le specifiche dicono, pagina 171:
“I sistemi che ottengono l'alimentazione di funzionamento esternamente, sia AC che DC, devono fornire almeno cinque unità di carico a ciascuna porta. Tali porte sono chiamate porte ad alta potenza”.
Quindi, se si dispone di un PC desktop o laptop collegato alla presa di corrente CA, ogni porta USB DEVE fornire 500 o 900 mA di corrente. Notare la lingua, “almeno”. Quindi potrebbe essere di più, a meno che non sia supportata una funzionalità di sovracorrente OPZIONALE nell'hardware. Per esempio, un comune PC da tavolo in modalità sleep deriva l'alimentazione VBUS dal binario +5VSB della sua PSU, che è in grado di erogare almeno 2 A di corrente. O più, che è specificato in particolare PSU.
Ad esempio, se un gadget Raspberry Pi3 riceve l'alimentazione da un adattatore AC-DC da un alimentatore a muro, deve fornire almeno 500 mA per ciascuna (di 4) porte. Purtroppo non riesce a farlo, e quindi non è compatibile con l'USB.
Tuttavia, se un host USB è un dispositivo magro alimentato a batteria (come un lettore MP3 o uno smartphone), questo può essere dichiarato dal produttore come “host a bassa potenza”, e la porta USB può essere limitata per progettazione per fornire solo 100/150 mA. Questo limite è molto scomodo per i clienti, e raramente viene applicato.
Se un sistema USB (host o hub) viene dichiarato come normale host, le porte vengono testate secondo le specifiche del test USB-IF utilizzando tester specializzati per porte USB . Il tester applica un carico pari a 5 unità e controlla se la caduta di tensione non supera le specifiche (5% o 10% di margine), oppure applica un carico crescente a gradini e determina in quale punto il circuito di sovracorrente (opzionale) scatta.
In condizioni domestiche la capacità della porta può essere controllata applicando un grande resistore da 10 Ohm (o 5,5 Ohm se USB 3.x) ad un cavo spelato. Oppure utilizzando un carico variabile dedicato che si trova su e-Bay.
I requisiti per l'alimentazione da una normale porta USB non devono essere confusi con i requisiti per i DISPOSITIVI USB: I dispositivi USB NON dovrebbero richiedere più di un'unità di carico fino a quando l'host non ha completato l'enumerazione del dispositivo. Gli host USB devono tenere traccia dell'energia consumata dichiarata dai dispositivi collegati. Durante l'enumerazione un host legge i requisiti di potenza obbligatori del dispositivo all'interno del suo descrittore, e se l'host ritiene che le sue capacità di potenza siano al massimo, può rifiutare la connessione.
USB 2.0 = 5V x 0.5a(500ma) = 2.5W
USB 3.0 = 5V x 0.9a(900ma) = 4.5W
500ma e 900ma è la corrente massima che una normale porta specifica prenderà (vedi altre risposte per le eccezioni). Questo articolo di Wikipedia ha una bella tabella di potenza usb.