USB标准的最大功率输出和数据传输速率

2020-06-09

在过去的十年中，除智能(néng)手机外，USB端口一直是電(diàn)子产品中最受认可(kě)的组件。一些最终用(yòng)户甚至会根据是否有(yǒu)足够的USB端口来購(gòu)买台式机和筆(bǐ)记本電(diàn)脑。

USB端口弥合了许多(duō)物(wù)理(lǐ)上不兼容的设备之间的通信鸿沟。我们处于该组件的第三代产品这一事实，充分(fēn)说明了其受欢迎程度和广泛使用(yòng)。

USB端口是必不可(kě)少的组件，因此需要了解并非所有(yǒu)USB端口都相同。当您要充電(diàn)或使用(yòng)的设备需要USB 3.0端口，而您要使用(yòng)的设备仅具有(yǒu)USB 2.0端口时，这一点尤其重要。

通用(yòng)串行总線(xiàn)的简要历史

USB的第一个标准称為(wèi)USB 1.0，其历史可(kě)追溯到1990年代。尽管按照当今的标准，最大传输速率1.5 Mbps（USB 1.0）和12 Mbps（USB 1.1）几乎是不可(kě)估量的，但在那时，这些标准才成為(wèi)标准。如此之大，以至于它说服了PC制造商(shāng)将其实施到其電(diàn)路板设计中。

简而言之，USB 1.1是计算机和外围设备领域的颠覆性游戏。在这段时间内，PC主板上不同类型端口的数量惊人。但是，对于USB 1.1，这一切都改变了，甚至外围设备制造商(shāng)也向其设备添加了USB连接。

像電(diàn)子领域中的所有(yǒu)事物(wù)一样，USB标准也不断发展和演进，从而引入了标准USB 2.0。在2000年春季，USB 2.0标准取代了USB 1.1，成為(wèi)事实上的USB标准。同样，随着新(xīn)标准的出现，数据速率也提高了。USB 2.0的规范包括480 Mbps的数据速率，这种增加使得可(kě)以使用(yòng)外部硬盘驱动器。

自诞生以来，USB已经走了很(hěn)長(cháng)一段路。但是，仍然是一个标准。

USB 3.0系列标准

当然，USB 3.0标准是通用(yòng)串行总線(xiàn)标准的下一个迭代。此外，由于USB 3.0和USB 3.1在物(wù)理(lǐ)上相同，因此被称為(wèi)单端口革命。与USB 3.0（5 Gbps）相比，USB 3.1（10 Gps）的数据速率提高了。而且，随着数据速率的增加，总線(xiàn)功率也随之增加，即从500 mW（USB 1.1和USB 2.0。）增加到900 mW（USB 3.0）。

USB 3.0系列标准（包括USB 3.1和USB 3.2）是USB当前的事实上的标准。但是，就像其前身一样，USB 3.0向后兼容USB 2.0，尽管USB 2.0的速度限制仍然由您决定。

USB标准的五个总體(tǐ)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(diàn)源输出和数据速率的影响

在任何情况下，处理(lǐ)電(diàn)源和電(diàn)子设备时，電(diàn)源都很(hěn)重要。这包括USB标准，并且随着标准的发展，功能(néng)的增加也很(hěn)明显。例如，对于USB 1.1，它在功能(néng)上与键盘，鼠标和打印机兼容，作為(wèi)连接选项。但是，借助USB 2.0，它可(kě)以使用(yòng)闪存驱动器和其他(tā)外部硬盘驱动器。

这些功能(néng)上的增加与数据速率的增加和输出功率的提高相关。现在，采用(yòng)USB 3.0系列标准，功率输出几乎增加了一倍，数据速率提高了10倍。这无疑為(wèi)USB提供了无数的新(xīn)用(yòng)途，包括系统备份，千兆位以太网适配器性能(néng)的提高以及处理(lǐ)大型视频文(wén)件的能(néng)力。

USB最大功率输出

在任何USB网络中，都有(yǒu)一台主机和至少一台设备。在几乎每种情况下，计算机都是主机，而平板電(diàn)脑，相机或智能(néng)手机是设备。此外，電(diàn)源始终是从主机流向设备的，但数据可(kě)以沿任一方向流动。以将智能(néng)手机连接到筆(bǐ)记本電(diàn)脑以传输音乐文(wén)件或照片為(wèi)例。

就USB電(diàn)源规格而言，标准USB 1.0或2.0端口包含四个插针，而适用(yòng)的USB電(diàn)缆具有(yǒu)四根線(xiàn)。内部引脚承载数据（D +和D-），外部引脚提供5伏電(diàn)源。但是，USB 3.0端口包括另外五个引脚行。因此，兼容USB 3.0的電(diàn)缆将有(yǒu)9根線(xiàn)。

关于实际電(diàn)流（mA或毫安），我们以其電(diàn)流规格引用(yòng)了三种类型的USB端口。它们包括专用(yòng)的充電(diàn)端口，充電(diàn)下游端口和标准下游端口。此外，专用(yòng)充電(diàn)端口就是我们所说的壁式充電(diàn)器。此外，您可(kě)以在PC或筆(bǐ)记本電(diàn)脑上找到下游和标准下游充電(diàn)端口。

USB最大功率输出标准

通常，USB 1.0和2.0标准下游端口的规格可(kě)提供高达500 mA或0.5A的電(diàn)流。同样，通过USB 3.0，它可(kě)以提供高达900mA或0.9A的電(diàn)流，相当于4.5瓦。这些功率输出规格是基于每个标准输出的5伏特的额定值。但是，USB 3.0专用(yòng)充電(diàn)和下游充電(diàn)端口可(kě)提供高达1,500 mA或1.5A的電(diàn)流，相当于7.5瓦。

如您所知，通用(yòng)串行总線(xiàn)不仅是一种传输数据的方法，而且还是一种電(diàn)源。除Apple制造的移动设备外，所有(yǒu)当前的智能(néng)手机型号都使用(yòng)USB端口进行充電(diàn)，数据传输，甚至共享其网络连接（网络共享）。

某些设备仅将USB用(yòng)作電(diàn)力传输的方法，例如，移动電(diàn)源。许多(duō)根本不传输数据的设备仍使用(yòng)USB进行充電(diàn)。这也意味着有(yǒu)些電(diàn)缆严格设计用(yòng)于功率传输，而没有(yǒu)用(yòng)于数据传输的布線(xiàn)。此外，在某些情况下，一般使用(yòng)只能(néng)传输電(diàn)力的USB電(diàn)缆，因為(wèi)它可(kě)以防止黑客和恶意软件感染您的设备。

USB電(diàn)源和充電(diàn)指南

USB端口在功率方面可(kě)提供多(duō)种输出。请记住，使用(yòng)标准USB端口时，它将仅消耗端口可(kě)提供的電(diàn)量或所需能(néng)量，以最低者為(wèi)准。

USB的最大功率输出取决于主机和设备的标准以及所使用(yòng)的電(diàn)缆。换句话说，USB将根据硬件的生成标准提供電(diàn)源。

例如，您可(kě)能(néng)会在设备的充電(diàn)器和USB 3.1上看到2.1 A的额定值。由于USB 3.1可(kě)以输出3 A的電(diàn)流，因此设备的软件将协商(shāng)其要求以将输出限制為(wèi)2.1A。诸如此类的情况是由于设备的不规则或非标准電(diàn)源要求引起的。

确保您不会意外设计增压USB对于保持使用(yòng)寿命很(hěn)重要

USB标准的出现几乎在一夜之间改变了電(diàn)子和计算机领域。与设备接口的能(néng)力是電(diàn)子革命所带来的，而这种革命原本是不可(kě)能(néng)的，但是这种涟漪效应将延伸到看不见的未来。但是，在使用(yòng)各种标准和可(kě)用(yòng)電(diàn)缆的情况下，请谨慎考虑它们的功能(néng)。简而言之，在处理(lǐ)電(diàn)源和電(diàn)子设备时，電(diàn)源至关重要。