本文轉(zhuǎn)自玩家堂：


USB供電不足問題，相信很多朋友們或多或少也因?yàn)轭愃频那闆r而煩惱過，其實(shí)，USB供電不足的問題一直伴隨著USB的發(fā)展。類似事件頻頻發(fā)生，然而一直以來USB供電不足的問題始終沒有得到很好的解決，給用戶帶來不少的煩惱，尤其是對(duì)于一些入門級(jí)用戶和電腦門外漢，情況不容忽視。那究竟是什么原因造成供電不足的呢？本文將主要通過測(cè)試市面上一些常用的USB2.0設(shè)備的供電表現(xiàn)，讓更多用戶朋友都能了解目前市場(chǎng)主流USB2.0設(shè)備的供電情況。

USB針腳定義以及規(guī)格

USB是Universal SerialBUS（通用串行總線）的縮寫。1996年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合推出了USB1.0接口規(guī)范。時(shí)至今日已經(jīng)過去13個(gè)年頭。在電腦普及的今天，USB設(shè)備在我們的日常生活中隨處可見，是應(yīng)用最廣泛的接口規(guī)范之一。USB接口規(guī)范在發(fā)展的過程中也經(jīng)歷了幾次升級(jí)和改進(jìn)，從最初的USB1.0升級(jí)到了USB1.1，再到目前主流的USB2.0規(guī)范，一直到剛剛問世不久的USB3.0。

接下來主要了解下USB2.0和USB3.0的針腳定義及規(guī)格。

USB2.0接口

USB2.0針腳定義：其中針腳1和針腳4負(fù)責(zé)供電，理論上提供能提供500mA的電流；針腳2和針腳3負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸，USB2.0理想傳輸速率是4.8Gb/s（約480m/s）。

以上就是我們常見常用的幾種USB2.0接口規(guī)格，而在后面的測(cè)試中筆者主要用到“類型A”和“Mini-B”2種接口設(shè)備。

USB3.0接口

USB 3.0采用了9針腳設(shè)計(jì)，為了向下兼容USB2.0，其中四個(gè)針腳和USB 2.0的形狀、針腳定義均完全相同（圖中有誤，信號(hào)線D+與D-顛倒了）。另外5根是專門為USB 3.0的傳輸加速，稱之為：Super Speed。

未來市場(chǎng)將會(huì)推出的幾種USB3.0接口規(guī)格。

USB3.0是最新推出的接口規(guī)范，目前支持USB3.0的設(shè)備寥寥無幾，對(duì)于普通用戶朋友們而言現(xiàn)在還用不上。為了更貼近目前用戶的使用情況，本文只針對(duì)USB2.0設(shè)備進(jìn)行供電測(cè)試。

測(cè)試原理及方法

根據(jù)USB2.0的針腳定義，我們可以使用一條USB2.0延長線連接到一個(gè)無外接供電的USBHub，所有USB設(shè)備均連接到這個(gè)Hub上，截?cái)嘌娱L線中的V+導(dǎo)線并在其中串入45mOhm的無感電阻，用萬用表測(cè)量電阻兩端的壓降，由歐姆定律I=U/R即可得出USB供電線路上的電流值。

筆者把USB延長線中的導(dǎo)線V+截?cái)啵敕至麟娮琛?/p>

USB延長線改造中采用的分流電阻的規(guī)格是：5A-75mV，我們可以從中得出單個(gè)分流電阻的阻值是15mOhm。如果只單單串聯(lián)一個(gè)分流電阻的話，會(huì)因?yàn)殡娮枳柚堤?，測(cè)出的電壓值幾乎不在萬用表的讀數(shù)范圍內(nèi)，無法準(zhǔn)確的測(cè)量，所以筆者串聯(lián)了3個(gè)同樣的分流電阻，阻值是45mOhm。

最后將萬用表的表筆分別連接到串聯(lián)電阻的兩端，USB延長線改造初步完成。由于3個(gè)分流電阻器串聯(lián)在USB延長線V+導(dǎo)線中，導(dǎo)線與接線柱之間的接觸和電阻之間連接所用的導(dǎo)線都會(huì)存在一定的電阻值。我們并不知道這段分流電阻（從紅表筆那個(gè)線柱到黑色柱之間）到底有多大的電阻值，所以為了確保獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，接下來我們必須進(jìn)行校準(zhǔn)工作。


校準(zhǔn)工作

校準(zhǔn)的方法是：把分流電阻串聯(lián)到一個(gè)AC/DC 開關(guān)電源（220V轉(zhuǎn) 12V 1A）輸出端+12V上，然后連接到負(fù)載儀的12V負(fù)載器上。我們通過調(diào)節(jié)負(fù)載儀的按鈕來增加負(fù)載，12V負(fù)載機(jī)的電流表里會(huì)顯示相應(yīng)的輸入電流值，并用萬用表測(cè)量負(fù)載時(shí)分流電阻兩端的壓降。當(dāng)筆者把電流調(diào)到1安培時(shí)，萬用表顯示分流電阻兩端的壓降是54mV。根據(jù)電流和電壓值，我們計(jì)算出這段分流電阻的阻值是54mOhm。

測(cè)試平臺(tái)

測(cè)試平臺(tái)列表

測(cè)試平臺(tái)

USB2.0設(shè)備介紹

為了更貼近目前用戶朋友們的使用情況，筆者收羅了市面上各種比較最常用的USB2.0設(shè)備，在一片技嘉P55A-UD4主板上進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。其中包括鼠標(biāo)，鍵盤，移動(dòng)硬盤存儲(chǔ)設(shè)備等等，一共12款。

所有參加本次測(cè)試的USB2.0設(shè)備。

USB設(shè)備列表

接下來對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行一一上機(jī)測(cè)試，部分設(shè)備需要分別在2種情況下測(cè)試。例如測(cè)試硬盤在待機(jī)下的電流和在拷貝負(fù)載，兩種不同情況下的供電表現(xiàn)；而USB網(wǎng)卡要測(cè)試高速下載時(shí)的電流，并記錄和整理測(cè)試數(shù)據(jù)。

移動(dòng)硬盤測(cè)試解析

三星250G移動(dòng)硬盤（5V800mA）在待機(jī)時(shí)的電流是343mA,而負(fù)載下最高能達(dá)到632mA，兩者狀態(tài)下相差300mA左右的電流。目前機(jī)械硬盤一般容量較大，加上技術(shù)的因素，所以功耗都較高，即使在待機(jī)下電流也很大，從測(cè)試數(shù)據(jù)中我們可以看出機(jī)械硬盤并不節(jié)能。由于USB2.0標(biāo)準(zhǔn)能提供500mA的電流，如果用戶朋友購買的移動(dòng)硬盤的參數(shù)太高的話，往往會(huì)出現(xiàn)因USB供電不足的問題。如果出現(xiàn)這種情況，用戶朋友一般采取接雙USB或者外接供電的方法來解決。

金士頓64G固態(tài)硬盤（5V400mA）在待機(jī)時(shí)的電流是125mA，而滿載最高電流不到398mA，電流相差足足有3倍多。SSD硬盤在待機(jī)或者輕載時(shí)電流很低，新固態(tài)硬盤存儲(chǔ)技術(shù)在節(jié)能控制做得比較好。目前SSD硬盤的標(biāo)稱參數(shù)要比機(jī)械硬盤低不少，出現(xiàn)供電不足的機(jī)率也很低。

用戶朋友們?cè)谶x購2.5寸移動(dòng)硬盤時(shí)，務(wù)必注意2個(gè)事項(xiàng)：1.盡量不要選擇容量太大的盤；2.選擇參數(shù)較低的硬盤，例如5V 700mA或者5V 500mA以下等等。

小存儲(chǔ)設(shè)備測(cè)試解析

4G標(biāo)準(zhǔn)U盤待機(jī)時(shí)電流是44mA，負(fù)載時(shí)電流最高在110mA左右。對(duì)于同樣是4G的U盤，卻表現(xiàn)出不同的電流值，是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)U盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，PCB面積相對(duì)較大，IC較多，功耗也比較高，所以滿載時(shí)要電流要比小U盤高不少。

另外4G CF卡的電流很低，在待機(jī)和負(fù)載時(shí)分別為：39mA/65mA。從U盤和CF卡的測(cè)試表現(xiàn)來看，整體上電流都不高，最高也不過110mA，離USB2.0標(biāo)稱的500mA還甚遠(yuǎn)，至于供電不足的情況幾乎不可能出現(xiàn)。

外設(shè)測(cè)試解析

在很多人看來USB鍵盤的功耗都會(huì)比USB鼠標(biāo)要大，其實(shí)不然。我們從以上數(shù)據(jù)對(duì)比可以得知：其實(shí)鼠標(biāo)的電流比鍵盤要大很多，為了排除個(gè)體問題，筆者還更換了其他品牌的USB鍵盤測(cè)試，測(cè)試結(jié)果幾乎沒什么區(qū)別，結(jié)果令人詫異。

極速T21攝像頭待機(jī)時(shí)的電流是55mA；當(dāng)用攝像頭進(jìn)行連續(xù)拍攝視頻的時(shí)候，電流達(dá)到82mA，攝像頭一般不會(huì)出現(xiàn)供電不足的情況。

其他設(shè)備測(cè)試

USBLED燈在剛剛接入U(xiǎn)SB接口時(shí)電流還在280mA左右徘徊，隨著LED燈的溫度漸漸升高，熱阻變大，電流也隨之漸漸的降低，穩(wěn)定在260mA。如果當(dāng)USB供電不足時(shí)，對(duì)于USB LED燈而言，倒不至于因?yàn)閁SB供電不足而無法使用，盡管LED燈的亮度很暗，但至少它還能用。

最后說到USB網(wǎng)卡，使用USB網(wǎng)卡的朋友需要關(guān)注一下了：別小看這小小的USB網(wǎng)卡，當(dāng)它在你高速下載的時(shí)候，網(wǎng)卡的電流非常大。筆者使用2MADSL 下載WIN7 ISO文件的時(shí)候，無線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)是54.0Mbps，平均下載速度在300KB/S左右，NetgearUSB無線網(wǎng)卡的電流是469mA，非常驚人，已經(jīng)接近了一個(gè)移動(dòng)硬盤拷貝文件時(shí)的電流了。

數(shù)據(jù)匯總與總結(jié)

USB測(cè)試數(shù)據(jù)匯總

從本次測(cè)試結(jié)果來看，大容量移動(dòng)硬盤、USB無線網(wǎng)卡和USBLED燈在負(fù)載時(shí)的電流較高；外設(shè)和U盤等其他設(shè)備電流相對(duì)較低。由于USB2.0的標(biāo)準(zhǔn)電流是500mA，而有些移動(dòng)硬盤標(biāo)稱的電流往往要比500mA高。如果主板USB不能提供穩(wěn)定的供電，很容易導(dǎo)致供電不足，對(duì)于市面上部分主板的USB設(shè)計(jì)來說有一定的挑戰(zhàn)。對(duì)于目前一些USB較少的主板，經(jīng)常有用戶抱怨接口太少。在主板USB較少不夠用、供電不足的情況下，可以外接一個(gè)USBHub可以解決接口不夠的問題，但會(huì)使得供電不足的問題更加凸顯，因?yàn)槿魏蔚脑O(shè)備在工作時(shí)多多少都有在耗電。最后希望在看完本篇文章后的朋友，能對(duì)USB設(shè)備供電有一定的了解，并能在您選購USB設(shè)備時(shí)，提供一定的參考作用。