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技術(shù)專題
USB標(biāo)準(zhǔn)的最大功率輸出和數(shù)據(jù)傳輸速率
在過去的十年中，除智能手機(jī)外，USB端口一直是電子產(chǎn)品中最受認(rèn)可的組件。一些最終用戶甚至?xí)鶕?jù)是否有足夠的USB端口來購(gòu)買臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦。
USB端口彌合了許多物理上不兼容的設(shè)備之間的通信鴻溝。我們處于該組件的第三代產(chǎn)品這一事實(shí)，充分說明了其受歡迎程度和廣泛使用。
USB端口是必不可少的組件，因此需要了解并非所有USB端口都相同。當(dāng)您要充電或使用的設(shè)備需要USB 3.0端口，而您要使用的設(shè)備僅具有USB 2.0端口時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。
通用串行總線的簡(jiǎn)要?dú)v史
USB的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)稱為USB 1.0，其歷史可追溯到1990年代。盡管按照當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn)，最大傳輸速率1.5 Mbps（USB 1.0）和12 Mbps（USB 1.1）幾乎是不可估量的，但在那時(shí)，這些標(biāo)準(zhǔn)才成為標(biāo)準(zhǔn)。如此之大，以至于它說服了PC制造商將其實(shí)施到其電路板設(shè)計(jì)中。
簡(jiǎn)而言之，USB 1.1是計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備領(lǐng)域的顛覆性游戲。在這段時(shí)間內(nèi)，PC主板上不同類型端口的數(shù)量驚人。但是，對(duì)于USB 1.1，這一切都改變了，甚至外圍設(shè)備制造商也向其設(shè)備添加了USB連接。
像電子領(lǐng)域中的所有事物一樣，USB標(biāo)準(zhǔn)也不斷發(fā)展和演進(jìn)，從而引入了標(biāo)準(zhǔn)USB 2.0。在2000年春季，USB 2.0標(biāo)準(zhǔn)取代了USB 1.1，成為事實(shí)上的USB標(biāo)準(zhǔn)。同樣，隨著新標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)速率也提高了。USB 2.0的規(guī)范包括480 Mbps的數(shù)據(jù)速率，這種增加使得可以使用外部硬盤驅(qū)動(dòng)器。
自誕生以來，USB已經(jīng)走了很長(zhǎng)一段路。但是，仍然是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
USB 3.0系列標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)然，USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)是通用串行總線標(biāo)準(zhǔn)的下一個(gè)迭代。此外，由于USB 3.0和USB 3.1在物理上相同，因此被稱為單端口革命。與USB 3.0（5 Gbps）相比，USB 3.1（10 Gps）的數(shù)據(jù)速率提高了。而且，隨著數(shù)據(jù)速率的增加，總線功率也隨之增加，即從500 mW（USB 1.1和USB 2.0。）增加到900 mW（USB 3.0）。
USB 3.0系列標(biāo)準(zhǔn)（包括USB 3.1和USB 3.2）是USB當(dāng)前的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。但是，就像其前身一樣，USB 3.0向后兼容USB 2.0，盡管USB 2.0的速度限制仍然由您決定。
USB標(biāo)準(zhǔn)的五個(gè)總體主要速度如下：
USB 1.0：1.5 Mbps
USB 1.1：12 Mbps
USB 2.0：480 Mbps
USB 3.0和USB 3.1：5 Gbps
USB 3.2 gen 2：10 Gbps
USB電源輸出和數(shù)據(jù)速率的影響
在任何情況下，處理電源和電子設(shè)備時(shí)，電源都很重要。這包括USB標(biāo)準(zhǔn)，并且隨著標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，功能的增加也很明顯。例如，對(duì)于USB 1.1，它在功能上與鍵盤，鼠標(biāo)和打印機(jī)兼容，作為連接選項(xiàng)。但是，借助USB 2.0，它可以使用閃存驅(qū)動(dòng)器和其他外部硬盤驅(qū)動(dòng)器。
這些功能上的增加與數(shù)據(jù)速率的增加和輸出功率的提高相關(guān)?，F(xiàn)在，采用USB 3.0系列標(biāo)準(zhǔn)，功率輸出幾乎增加了一倍，數(shù)據(jù)速率提高了10倍。這無疑為USB提供了無數(shù)的新用途，包括系統(tǒng)備份，千兆位以太網(wǎng)適配器性能的提高以及處理大型視頻文件的能力。
USB最大功率輸出
在任何USB網(wǎng)絡(luò)中，都有一臺(tái)主機(jī)和至少一臺(tái)設(shè)備。在幾乎每種情況下，計(jì)算機(jī)都是主機(jī)，而平板電腦，相機(jī)或智能手機(jī)是設(shè)備。此外，電源始終是從主機(jī)流向設(shè)備的，但數(shù)據(jù)可以沿任一方向流動(dòng)。以將智能手機(jī)連接到筆記本電腦以傳輸音樂文件或照片為例。
就USB電源規(guī)格而言，標(biāo)準(zhǔn)USB 1.0或2.0端口包含四個(gè)插針，而適用的USB電纜具有四根線。內(nèi)部引腳承載數(shù)據(jù)（D +和D-），外部引腳提供5伏電源。但是，USB 3.0端口包括另外五個(gè)引腳行。因此，兼容USB 3.0的電纜將有9根線。
關(guān)于實(shí)際電流（mA或毫安），我們以其電流規(guī)格引用了三種類型的USB端口。它們包括專用的充電端口，充電下游端口和標(biāo)準(zhǔn)下游端口。此外，專用充電端口就是我們所說的壁式充電器。此外，您可以在PC或筆記本電腦上找到下游和標(biāo)準(zhǔn)下游充電端口。
USB最大功率輸出標(biāo)準(zhǔn)
通常，USB 1.0和2.0標(biāo)準(zhǔn)下游端口的規(guī)格可提供高達(dá)500 mA或0.5A的電流。同樣，通過USB 3.0，它可以提供高達(dá)900mA或0.9A的電流，相當(dāng)于4.5瓦。這些功率輸出規(guī)格是基于每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)輸出的5伏特的額定值。但是，USB 3.0專用充電和下游充電端口可提供高達(dá)1,500 mA或1.5A的電流，相當(dāng)于7.5瓦。
如您所知，通用串行總線不僅是一種傳輸數(shù)據(jù)的方法，而且還是一種電源。除Apple制造的移動(dòng)設(shè)備外，所有當(dāng)前的智能手機(jī)型號(hào)都使用USB端口進(jìn)行充電，數(shù)據(jù)傳輸，甚至共享其網(wǎng)絡(luò)連接（網(wǎng)絡(luò)共享）。
某些設(shè)備僅將USB用作電力傳輸?shù)姆椒?，例如，移?dòng)電源。許多根本不傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備仍使用USB進(jìn)行充電。這也意味著有些電纜嚴(yán)格設(shè)計(jì)用于功率傳輸，而沒有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟季€。此外，在某些情況下，一般使用只能傳輸電力的USB電纜，因?yàn)樗梢苑乐购诳秃蛺阂廛浖腥灸脑O(shè)備。
USB電源和充電指南
USB端口在功率方面可提供多種輸出。請(qǐng)記住，使用標(biāo)準(zhǔn)USB端口時(shí)，它將僅消耗端口可提供的電量或所需能量，以最低者為準(zhǔn)。
USB的最大功率輸出取決于主機(jī)和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)以及所使用的電纜。換句話說，USB將根據(jù)硬件的生成標(biāo)準(zhǔn)提供電源。
例如，您可能會(huì)在設(shè)備的充電器和USB 3.1上看到2.1 A的額定值。由于USB 3.1可以輸出3 A的電流，因此設(shè)備的軟件將協(xié)商其要求以將輸出限制為2.1A。諸如此類的情況是由于設(shè)備的不規(guī)則或非標(biāo)準(zhǔn)電源要求引起的。
確保您不會(huì)意外設(shè)計(jì)增壓USB對(duì)于保持使用壽命很重要
USB標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)幾乎在一夜之間改變了電子和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。與設(shè)備接口的能力是電子革命所帶來的，而這種革命原本是不可能的，但是這種漣漪效應(yīng)將延伸到看不見的未來。但是，在使用各種標(biāo)準(zhǔn)和可用電纜的情況下，請(qǐng)謹(jǐn)慎考慮它們的功能。簡(jiǎn)而言之，在處理電源和電子設(shè)備時(shí)，電源至關(guān)重要。